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方钢管混凝土结构与圆钢管混凝土结构相比结构外形规则,梁柱连接更为方便快捷,传力明确合理,施工简单,因而迅速发展并广泛应用起来。近些年来,随着应用的增长,方钢管与混凝土之间的界面滑移也逐渐成了众多学者关心的问题,方钢管与混凝土能共同工作的基础是两者之间有可靠的粘结,所以进行方钢管与混凝土界面的粘结滑移性能试验研究具有重要的现实意义。 采用轴心推出试验(Push-out Test)对10根方钢管混凝土进行试验研究,通过外贴电阻应变片对钢管表面在各级荷载下纵向应变进行测定;预先在方钢管壁上开槽,将钢板条插入混凝土,在钢板条与钢垫板之间布置位移计,测试结构的内部滑移量,得到了结构的荷载滑移曲线(P-S曲线),分析了滑移量分布规律及其荷载滑移曲线特征,荷载-滑移曲线可以划分为3个特征段,即胶结段、滑移段、摩擦段,并分析了这3个特征滑移段的分布特点及作用机理;通过对粘结应力与内部滑移之间的变化关系得出界面抗剪破坏粘结性的发展规律;通过对试验深入观察分析,得出了方钢管的粘结滑移机理,进一步阐述了方钢管与混凝土之间的粘结滑移性能。探讨了对界面粘结滑移影响的几个主要因素;粘结界面的粘结应力的分布规律,粘结强度的计算。得出了构件的混凝土强度、长细比、宽厚比及钢管内是否除锈对界面粘结强度的影响关系。 利用ANSYS软件对方钢管混凝土推出试件进行了有限元模拟。采用实体建模,钢管选用Solid45单元,混凝土选用Solid65单元,采用接触单元模拟方钢管与混凝土之间的粘结和滑移,分别选用目标单元Targe170,接触单元Conta173,这样能更真实的模拟方钢管与混凝土之间的粘结滑移。方钢管内壁与混凝土界面的接触采用面—面接触的方式模拟,与试验结果进行了对比,对比结果表明,两者的荷载—滑移曲线基本吻合,因此采用实体建模,钢管与混凝土之间引入接触单元可以很好地模拟方钢管混凝土的推出试验。