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1、學(xué)校代號(hào)10532學(xué)號(hào)S140100081分類號(hào)TU-3密級(jí)公開碩士學(xué)位論文RPC預(yù)制管混凝土組合柱高溫后軸壓性能試驗(yàn)研究學(xué)位申請(qǐng)人姓名陳超培養(yǎng)單位湖南大學(xué)土木工程學(xué)院導(dǎo)師姓名及職稱單波副教授學(xué)科專業(yè)土木工程研究方向組合結(jié)構(gòu)論文提交日期2018年5月28日學(xué)校代號(hào):10532學(xué)號(hào):S140100081密級(jí):公開湖南大學(xué)碩士學(xué)位論文RPC預(yù)制管混凝土組合柱高溫后軸壓性能試驗(yàn)研究學(xué)位申請(qǐng)人姓名:陳超導(dǎo)師姓名及職稱:?jiǎn)尾ǜ苯淌谂囵B(yǎng)單位:湖南大學(xué)土木工程學(xué)院專業(yè)名稱:土木工程論文提交日期:2018年5月28日論文答辯日期:2018年5月31日答辯委員會(huì)主席:李正農(nóng)教授
2、TheexperimentalresearchonaxialcompressiveperformanceofConcrete-filledRPCtubeafterelevatedtemperaturebyCHENChaoB.E.(NorthUniversityofChina)2010AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinArchitecturalandCivilEngineeringintheGraduateSchoolo
3、fHunanUniversitySupervisorAssociateProfessorSHANBoMay,2018湖南大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名:日期:年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和
4、電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)湖南大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于1、保密□,在______年解密后適用本授權(quán)書。2、不保密?。(請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“√”)作者簽名:日期:年月日導(dǎo)師簽名:日期:年月日IRPC預(yù)制管混凝土組合柱高溫后軸心抗壓試驗(yàn)研究摘要RPC預(yù)制管組合柱(CFRT)是一種利用活性粉末混凝土與高強(qiáng)箍筋的超高性能而發(fā)展出的新型的組合結(jié)構(gòu),能夠充分發(fā)揮RPC材料的超高抗壓性能和約束混凝土的組合效應(yīng)。本文對(duì)15個(gè)CFRT進(jìn)行了高溫后軸壓力學(xué)試驗(yàn),
5、以探究不同等級(jí)溫度、箍筋間距、配箍方式以及內(nèi)部混凝土強(qiáng)度對(duì)CFRT耐高溫性能的影響。具體進(jìn)行了如下幾方面工作:(1)總結(jié)了國(guó)內(nèi)外對(duì)混凝土與剛才的熱工性能研究成果,采用大型通用有限元分析軟件ANSYS建立了CFRT在電爐加熱情況下的有限元分析模型,并分析了試件在不同溫度作用下的截面不均勻溫度場(chǎng)。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與計(jì)算數(shù)據(jù)吻合較好,驗(yàn)證了模型的正確性。(2)對(duì)15個(gè)試件進(jìn)行了高溫試驗(yàn),通過在試件內(nèi)部設(shè)置的熱電偶,測(cè)得了不同爐溫條件下試件內(nèi)部混凝土溫度隨時(shí)間的變化規(guī)律,實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明:測(cè)點(diǎn)位置越靠近截面中心位置,溫度增長(zhǎng)速率越低,溫度增長(zhǎng)延續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)。在試件冷卻至常溫后,僅在
6、試件表面中部位置處發(fā)現(xiàn)少許沿環(huán)向分布的細(xì)微溫度裂縫,所有試件在高溫作用下形態(tài)完整,無(wú)爆裂現(xiàn)象出現(xiàn),結(jié)果表明CFRT耐高溫性能良好。(3)對(duì)15個(gè)CFRT試件進(jìn)行高溫后軸壓試驗(yàn),研究了不同溫度等級(jí)、箍筋間距、配箍方式以及內(nèi)部混凝土強(qiáng)度對(duì)CFRT高溫后軸壓力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,提高配箍率能夠有效提高CFRT的高溫力學(xué)性能,且在RPC預(yù)制管管腔內(nèi)部增配箍筋比在RPC預(yù)制管管身中增配箍筋更能有效提高力學(xué)性能。(4)基于現(xiàn)有約束混凝土極限承載力計(jì)算方法,該方法主要是在考慮高溫下材料強(qiáng)度損傷效應(yīng)的基礎(chǔ)上,使用Mander(1988)約束混凝土強(qiáng)度模型計(jì)算內(nèi)部混凝土強(qiáng)度
7、,最后將RPC預(yù)制管與內(nèi)部混凝土承載力進(jìn)行簡(jiǎn)單疊加。結(jié)果表明,該方法形式簡(jiǎn)單,力學(xué)意義明確,能夠較好的預(yù)測(cè)CFRT高溫后極限承載力。關(guān)鍵詞:RPC;高強(qiáng)箍筋;高溫;軸心受壓;溫度場(chǎng)IIAbstractTheconcretefilledRPCtubenamedCFRTisanewtypeofcompositestructuredevelopedbyutilizingtheultra-highperformanceconcreteandhigh-strengthsteelstirrup.Itcanexerttheultra-highcompressiveperfo
8、rmanceofRPCandtheco