本文在国内外现有研究成果的基础上,分析探讨了钢管混凝土中钢管与混凝土之间的粘结滑移机理,并借助钢管混凝土推出试验(Push-out Test)研究了钢管混凝土粘结强度、粘结应力一滑移相互关系(粘结滑移本构关系),对钢管混凝土中钢管与混凝土之间的粘结滑移问题进行了较为系统的理论分析。 首先根据以往的分析结果,初步地认识了钢管混凝土中钢管与混凝土之间的粘结力,明确了钢管混凝土的界面状态及粘结应力沿长度方向的分布状况。然后在试验结果的基础上,探讨了粘结力的组成部分,包括混凝土中水泥凝胶体与钢管表面的化学胶结力、钢管与混凝土界面粗糙不平的机械咬合力、钢管与混凝土间的摩擦力;分析了与荷载一滑移曲线相对应的粘结—滑移的各个发展阶段,包括微滑移段、加速滑移段、下降段、残余段;总结了推出试验荷载—滑移曲线的变化特征,有的存在峰值点及其随后的下降段,有的只出现拐点。根据钢管外表面应变的分布规律,给出了粘结强度的定义。着重分析了影响钢管混凝土界面粘结强度的因素,涉及材料、截面形状、试件尺寸、养护条件、加载方式等各个方面,并探讨了剪切连接件对钢管混凝土试件粘结性能的影响,以及粘结滑移对钢管混凝土结构力学性能的影响。根据对以往试验结果的回归分析,得到了钢管混凝土粘结强度、粘结应力—滑移本构关系。 利用ANSYS程序对钢管混凝土推出试件进行了三维有限元模拟。为全面考虑钢管与混凝土界面的相互作用,采用三个非线性弹簧单元(Combination 39单元)分别模拟钢管与混凝土之间三个方向的作用。与试验结果进行了对比,并系统总结出了考虑粘结滑移的钢管混凝土构件的ANSYS程序三维有限元分析建模和计算方法。