长期荷载作用下钢管约束钢筋混凝土轴压短柱徐变性能

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相比于传统的钢管混凝土柱,钢管约束钢筋混凝土柱改善了钢管混凝土柱在实际工程应用中存在的诸多问题,具有节点构造简单、承载力高、延性好和抗火性能优越等特点。从结构安全的角度考虑,设计人员在进行结构设计时比较重视钢管混凝土构件的徐变性能,因此在实际工程设计中也应该对钢管约束钢筋混凝土柱这一新型组合构件的徐变性能进行深入研究。然而对于钢管约束钢筋混凝土徐变性能的研究尚处于起步阶段,因此本文针对低应力长期荷载作用下钢管约束钢筋混凝土轴压短柱的线性徐变性能进行研究,主要进行了以下几个方面的研究工作:研究了低应力荷载作用下混凝土单向受压线性徐变预测模型和混凝土在三向受压状态下线性徐变预测模型。推导了考虑混凝土分别与钢筋和钢管之间相互作用的轴心受压钢管约束钢筋混凝土短柱徐变变形计算步骤和计算公式。采用不同的素混凝土徐变预测模型分析了钢管约束钢筋混凝土柱的徐变变形。进行了4组8个钢管约束钢筋混凝土短柱试件的长期持荷试验,主要考虑了混凝土强度和加载龄期的影响,得到了长达480天的钢管约束钢筋混凝土轴压短柱长期变形—时间曲线。进行了2个钢管约束混凝土柱的轴心受压试验,研究了使得约束混凝土徐变满足混凝土多轴徐变理论的应力比范围。基于常用的5种混凝土徐变收缩模型采用钢管约束钢筋混凝土短柱长期变形计算方法计算钢管约束钢筋混凝土构件的徐变变形,对比分析了理论计算结果和试验结果,从5种混凝土徐变收缩模型中选取了计算准确性最高的EC2模型进行更深入地理论研究。采用基于EC2模型的钢管约束钢筋混凝土构件徐变计算方法分别计算分析了素混凝土轴压构件、钢筋混凝土轴压构件和钢管约束钢筋混凝土轴压构件的徐变变形,研究了约束作用对核心混凝土徐变变形的影响。对各徐变简化计算方法用于钢管约束钢筋混凝土徐变预测模型的可靠性进行了对比分析,确定了各简化方法的适用范围。此外,还对钢管约束钢筋混凝土的徐变变形进行了参数分析,研究了混凝土强度、加载龄期和含钢率对钢管约束钢筋混凝土构件徐变变形的影响。
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