a混凝土的密實度對矩形鋼管混凝土柱強(qiáng)度的影響

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1、混凝土的密實度對矩形鋼管混凝土柱強(qiáng)度的影響摘要鋼管混凝土柱比鋼結(jié)構(gòu)柱，混凝土柱有更好的結(jié)構(gòu)性能。在過去的幾十年，方形鋼管和矩形鋼管混凝土柱已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。然而，鋼管混凝土柱的強(qiáng)度很容易收到混凝土密實度的影響。就預(yù)計而言，混凝土的密實度對鋼筋混凝土柱和鋼管混凝土柱的影響是不同的。對于鋼筋混凝土柱，混凝土的密實度僅僅影響混凝土的力學(xué)性能。但是，對于鋼管混凝土柱而言，情況是不同的。因為鋼管和混凝土的相互作用才是我們理解這種類型柱子的關(guān)鍵所在?；炷恋拿軐嵍炔粌H僅影響著核心混凝土的性能，也可能影響著核心混凝土與鋼管之間的相互作用，從而影響組合柱的性能。本文

2、旨在研究混凝土的密實度對矩形鋼管混凝土柱的影響。本實驗利用35個矩形鋼管混凝土柱來研究混凝土的密實度對組合柱性能的影響，主要的參數(shù)為：（1）柱截面的長寬比，從1到2；（2）鋼管截面長度與管壁厚的比，從34到136；（3）荷載的偏心距，從0到31㎜；（4）柱子的長細(xì)比，從21到62；該試驗的目的有兩個，第一，記錄不同密實度條件下組合柱的實驗數(shù)據(jù)；第二，研究混凝土密實度對組合柱性能的主要影響。將以得到的柱子強(qiáng)度的實驗數(shù)據(jù)與預(yù)計的柱子的強(qiáng)度進(jìn)行了對比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，混凝土的密實度越好，矩形鋼管混凝土柱的強(qiáng)度越高。關(guān)鍵詞：組合柱混凝土混凝土密實度試件性能組合行

3、為1.引言在現(xiàn)代的建筑結(jié)構(gòu)中，在矩形鋼管，方形和圓形鋼管中填滿混凝土組成組合柱，這種組合柱優(yōu)點眾多，如：承載力高，安裝速度快，截面較小，防火性能好。然而，這種柱的性能又易于受到混凝土密實度的影響就預(yù)計而言，混凝土的密實度對鋼筋混凝土柱和鋼管混凝土柱的影響是不同的。對于鋼筋混凝土柱，混凝土的密實度僅僅影響混凝土的力學(xué)性能。但是，對于鋼管混凝土柱而言，情況是不同的。因為鋼管和混凝土的相互作用才是我們理解這種類型柱子的關(guān)鍵所在?；炷恋拿軐嵍炔粌H僅影響著核心混凝土的性能，也可能影響著核心混凝土與鋼管之間的相互作用，從而影響組合柱的性能。術(shù)語B矩形鋼管的寬

4、D矩形鋼管截面的長度e荷載沿y-y軸方向的荷載偏心長度e/r荷載沿y-y軸方向的荷載偏心率Ec混凝土的彈性模量Es鋼材的彈性模量fsy鋼材的屈服強(qiáng)度fcu28天齡期混凝土立方體標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度L彎矩作用平面內(nèi)柱子的有效屈曲長度Nu環(huán)境條件下組合柱的極限強(qiáng)度Nuc預(yù)測極限強(qiáng)度Nue實驗極限強(qiáng)度SLI強(qiáng)度損失值t鋼管的壁厚β矩形鋼管截面的長寬比λ長細(xì)比最近幾十年，對于鋼管和核心混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度的研究已經(jīng)取得很大的進(jìn)步。對于不同條件下制造的混凝土試樣進(jìn)行了研究，如下所示：1.骨料與水泥的比為5.0，干燥處理，利用插入式振搗器壓實。2.骨料與水泥的比為5.0，

5、濕潤處理，利用插入式振搗器壓實。3.骨料與水泥的比為5.5，濕潤處理，利用插入式振搗器壓實。4.骨料與水泥的比為5.5，濕潤處理，利用插入式振搗器未壓實。5.骨料與水泥的比為5.5，濕潤處理，利用手來壓實。6.骨料與水泥的比為5.5，濕潤處理，利用手未壓實。實驗結(jié)果表明，機(jī)械振動壓實下的試樣比手動壓實的試件有更高的粘結(jié)強(qiáng)度，且密實度越高則矩形鋼管混凝土構(gòu)件以及截面的整體性能更好。本實驗的主要目的是研究混凝土的密實度是否會影響鋼管混凝土柱的性能，該試驗利用了35個矩形鋼管混凝土柱來研究混凝土的密實度對組合柱的性能的影響。主要的參數(shù)為：（1）柱截面的長

6、寬比，從1到2；（2）鋼管截面長度與管壁厚的比，從34到136；（3）荷載的偏心距，從0到31㎜；（4）柱子的長細(xì)比，從21到62；該試驗的目的有兩個，第一，記錄不同密實度條件下組合柱的實驗數(shù)據(jù)；第二，研究混凝土密實度對組合柱性能的主要影響。將以得到的柱子強(qiáng)度的實驗數(shù)據(jù)與預(yù)計的柱子的強(qiáng)度進(jìn)行了對比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，混凝土的密實度越好，矩形鋼管混凝土柱的強(qiáng)度越高。1.實驗過程在軸心荷載和偏心荷載作用下對35個柱子進(jìn)行實驗。該試驗的目的不僅用來確定試樣的最大承載力，而且用來研究超過極限荷載時試樣的力學(xué)行為。圖1為焊接的矩形鋼管的橫截面，B與D代表矩形鋼管的寬

7、和長，t為鋼管的壁厚，所有的鋼管都由低碳鋼板制造，這四塊鋼板從同一薄鋼板上取下，然后焊接為一矩形形狀，最后在轉(zhuǎn)角處進(jìn)行單面斜口焊接。按照國標(biāo)GB2975，對鋼管壁進(jìn)行拉伸實驗，并從鋼管的每個面上取三組試樣，從這些數(shù)據(jù)得出鋼管的屈服強(qiáng)度為340.1MPa，彈性模量為207000MPa。攪拌混凝土的28天齡期的立方體抗壓強(qiáng)度大約為22MPa，按照國標(biāo)GBJ81-85測得混凝土的彈性模量值為25306MPa，混合的比例如下：水泥：403kg/m3水：153kg/m3砂：561kg/m3粗骨料;1283kg/m3本實驗的平均立方體強(qiáng)度為23.1MPa。在所

8、有的攪拌混凝土中，細(xì)骨料為硅基砂，粗骨料為中國南方城市福州市的碳酸鈣。本次試驗試樣采用在不同條件下加工制造而成：預(yù)處理，插