高温后钢管橡胶混凝土柱轴心受压性能研究

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钢管混凝土柱有着施工方便且承载力高的优点,国内外对其研究体系十分完善。常运用在大跨度结构、桥梁、超高层建筑等等。考虑我国国情,废弃橡胶数量逐渐递增。于是本文秉着解决橡胶污染的出发点,引入了钢管橡胶混凝土柱进行研究。钢管橡胶混凝土柱相对于普通钢管混凝土柱,其主要区别在于核心混凝土利用部分废弃橡胶粉末取代砂,改变核心混凝土的配合比。相比一般钢筋混凝土柱它的承载力更高,延性更好,抗震性能也更佳。如今我国对于钢管橡胶混凝土柱的研究尚处于初步阶段,暂且未形成完整体系。为了加速这类绿色新型构件被市场接纳,本文开展了高温后钢管橡胶混凝土轴心受压试件的研究及理论分析。主要工作如下:(1)本试验共设计20个构件,其中圆形及矩形钢管橡胶混凝土构件各10个。考虑了取代率、温度及恒温时间3个变化因素,观察了轴心受压试验的全过程,对其破坏形态进行简单概括并绘制了荷载-变形曲线及应力-应变曲线。不同变化因素下皆设置对照构件,试验结构表明,随取代率的增加,试件的极限承载力逐渐降低。随温度增加,极限承载力呈先小幅下降再上升再逐渐下降,曲线整体呈下降趋势。而恒温时间对承载力的影响较小。(2)本文通过ABAQUS有限元模拟,比较了试验与模拟的荷载-变形曲线的拟合度,极限承载力试验值与模拟值的吻合情况。得出结果:拟合度及吻合情况较好。(3)通过对高温后钢管橡胶混凝土构件的理论研究,分析了不同影响参数下各构件的极限承载力值。基于国内外研究最终初步提出改进后的极限承载力计算公式。并且将试验值与公式值进行比较,结果较为吻合。
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