基于正交的圆钢管再生混凝土柱力学性能研究

目的研究圆钢管再生混凝土柱力学性能的影响因素,推算出适用于此类组合柱的承载力计算公式.方法利用正交试验变化含钢率、取代率和长细比等参数变量对柱的荷载-应变、荷载-挠度等关系曲线进行分析.结果试验结果表明:组合柱弹塑性失稳破坏破坏特征显著,承载力影响因素的敏感程度依次为长细比、含钢率和取代率,其均值分别为196、147、113;当长细比为50、含钢率为11%、取代率为30%时,承载力最大为1 351 kN;模拟结果表明:组合柱中部应力最大,破坏程度最大.结论根据国内外的承载力规程进行计算,对比得出中国CECS28—2012规程最适合此类结构,推算出适应于此组合柱的承载力计算公式:N=(-0.016 8λ+1.809 3)(fyAs+K1fcAc).

钢纤维对聚氨酯砂浆力学性能及弯曲韧性的影响

目的提高聚氨酯砂浆的强度,改善其脆性断裂特性,从而得到一种高性能路面快速修补材料。方法选用两种长径比(30、65)的钢纤维,分别以不同体积分数掺入到聚氨酯砂浆中,研究其对砂浆抗压抗折强度的影响规律;通过三点弯曲加载试验得到荷载挠度曲线,以峰值变形能、峰后变形能和弯曲韧性指数来评价砂浆的弯曲韧性。结果钢纤维体积分数在2%以下时,聚氨酯砂浆抗压抗折强度无明显影响,体积分数为3%、4%时,抗压抗折强度显著提高。结论钢纤维提高了砂浆的变形能力,砂浆由脆性破坏变为延性破坏,同时大幅度提升了聚氨酯砂浆的弯曲韧性,且长径比较大的钢纤维对砂浆的弯曲韧性增强效果更好。

锌铋催化剂对聚氨酯砂浆内部温湿度变化规律的影响

目的提升聚氨酯砂浆快速裂缝修补材料的力学强度及保温、耐老化性能。方法测量掺入锌铋复合延迟催化剂的聚氨酯砂浆在7d龄期内距试件上表面20mm、50mm、80mm处的温湿度变化。结合固化时间、抗折抗压强度及孔隙率研究催化剂对聚氨酯砂浆材料温湿度变化规律的影响。结果催化剂促进了聚氨酯砂浆固化反应进程,温度快速上升,高于环境温度7~15℃,并有效抑制了NCO与水反应产生CO_(2),孔隙率降低了62.29%。随龄期发展,试件内部温湿度演变机制与环境温湿度波动具有一致性。结论锌铋复合催化剂可降低聚氨酯砂浆孔隙率及内部温度的波动幅度,提升聚氨酯砂浆强度、保温抗渗性能,有利于其在裂缝修补工程中的应用。

钢管再生混凝土混合柱框架恢复力模型研究

为了探究钢管再生混凝土混合柱框架的抗震性能,设计4榀圆钢管再生混凝土混合柱框架并对其进行低周往复荷载试验,以混凝土取代率、柱截面含钢率为参数变量得到混合柱框架的梁端、柱脚及核心区的应变分布规律、滞回曲线和骨架曲线。结果表明,4榀混合柱框架的滞回曲线均饱满呈梭形,说明框架延性性能较好;骨架曲线在进入弹塑性阶段后更平缓,说明框架的耗能能力和抗震性能均较好;梁端塑性铰位置出现在30~90mm范围内,柱脚塑性铰位置出现在40~100mm范围内,说明梁端及柱脚的高应力区存在于这两个位置,设计时应考虑在此薄弱区进行加强。根据钢管再生混凝土混合柱框架在低周往复荷载作用下的滞回规则,得到荷载-位移滞回曲线恢复力模型。将模型计算与试验结果得出的关系曲线进行对比,得出两种滞回曲线差距控制在4%~7%范围内,验证了分析模型的准确性。