【摘 要】
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随着社会经济的发展和土地资源的日益短缺,重载、复杂建筑及基础设施不断涌现,钢管混凝土结构结合了钢和混凝土两种材料的优势在重型承载结构中得到广泛应用。在长期承载的过程中,钢管混凝土柱中的混凝土受到荷载的持续作用将产生徐变,引起钢管和混凝土的内力重分布,使得结构体系各个组件的受力发生改变,影响结构性能。为提升和改善钢管混凝土柱的性能,可在钢管混凝土柱外套一层钢管,并在两层钢管间填充混凝土灌浆料,以加强
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随着社会经济的发展和土地资源的日益短缺,重载、复杂建筑及基础设施不断涌现,钢管混凝土结构结合了钢和混凝土两种材料的优势在重型承载结构中得到广泛应用。在长期承载的过程中,钢管混凝土柱中的混凝土受到荷载的持续作用将产生徐变,引起钢管和混凝土的内力重分布,使得结构体系各个组件的受力发生改变,影响结构性能。为提升和改善钢管混凝土柱的性能,可在钢管混凝土柱外套一层钢管,并在两层钢管间填充混凝土灌浆料,以加强对钢管混凝土柱的横向约束作用。目前较少有学者对钢管约束钢管混凝土柱的长期变形性能及其对承载力的影响开展大量研究。因此,本文系统研究了长期荷载作用下钢管约束钢管混凝土轴压短柱的变形规律及其对承载力的影响,主要完成了如下工作:开展了24个钢管约束钢管混凝土短柱、2个钢管混凝土短柱、4个钢管约束钢筋混凝土短柱和6个钢管约束型钢混凝土短柱试件的长期持荷试验,探究试件的长期变形性能,最长持荷时间为760天。作为对比,每组设置一个同规格的短柱试件进行未持荷的试验,监测试件收缩变形。通过试验获得各试件的长期变形与时间关系曲线,分析试件的长期变形规律,对比加载龄期(7天、14天和28天)、核心混凝土强度等级(C70和C50)和应力比(0.35、0.50和0.65)、内外层钢管总含钢率(5.8%、10.5%和15.0%)和内外层钢管含钢率比值(0.30、1.25和2.23)对试件长期变形的影响。分析了钢管约束钢管混凝土轴压短柱的受力机理和收缩徐变机理,推导出适用于钢管约束钢管混凝土轴压短柱长期变形的理论计算方法,采用了3种混凝土收缩徐变模型,探究了不同混凝土徐变模型和相对湿度取值对理论计算结果的影响;根据分析结果,推荐选用CEB-FIP 2010模型,并取相对湿度为100%进行钢管约束钢管混凝土轴压短柱长期性能分析。在长期持荷试验结束后,将经历了长期荷载作用的8个钢管约束钢管混凝土短柱、4个钢管约束钢筋混凝土短柱和6个钢管约束型钢混凝土短柱试件和未经历长期荷载作用的对比试件进行轴压承载力试验,得到了各试件的破坏模式和各试件的荷载与应变关系曲线,分析长期荷载作用对试件承载力的影响。
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