Study on Interface mechanical behavior of steel tube reinforced concrete composite pile

Currently for the steel tube reinforced concrete composite pile research, although predecessors make a comprehensive research on the composite pile beating performance, design technology, but there are still many problems have not been solved, such as the steel tube reinforced concrete pile composite interracial force learn performance research is still in the initial stage. In this paper, we mainly discuss the research methods of several interface mechanical properties and propose the possibility of studying the mechanical properties of the steel tube reinforced concrete composite pile by using the principle of ultrasonic speckle.

设缝方钢管混凝土短柱轴压力学性能研究

为改善方钢管混凝土柱受力后钢管容易发生屈曲的缺陷,使用设缝钢管代替通长钢管制作相关构件并进行了轴向压力实验对两类试件的力学性能进行研究。通过研究发现钢管设缝后不承受轴向荷载作用、不发生屈曲。随着荷载增加,钢管对核心混凝土的约束效果明显,荷载位移曲线上构件B表现出良好的延性;构件B的承载力略低于构件A。实验后剖开构件发现,核心混凝土表现为被压溃破坏,但在外部钢管约束下,压溃后的构件依然能够承受荷载。相关试验现象说明设缝后钢管对核心混凝土的约束作用更明显,改善了混凝土的受力特点,核心混凝土在外部钢管的约束作用下不但核心承载力得到了进一步提高,还表现出了良好的延性。

钢管混凝土柱-钢梁连接节点形式与研究进展

钢管混凝土结构体系中,梁柱节点的受力状态复杂,是结构体系中的关键连接部位,对结构的承载力、刚度以及稳定性能均有重要影响。对国内外钢管混凝土柱-钢梁连接节点的相关研究进行了全面的综述,总结了内加强型连接节点、外加强型连接节点、贯通式连接节点、螺栓连接节点等各类钢管混凝土柱-钢梁连接节点形式的特点和已有研究,从承载力、刚度、破坏模式、抗震性能、设计方法等方面对各类连接节点的优势和存在的问题进行了分析和归纳。旨在为钢管混凝土柱-钢梁连接节点的相关研究提供参考,促进钢管混凝土柱结构体系的研究和工程应用。

磷石膏掺量对钢管混凝土力学性能的影响

通过正交试验研究了粉煤灰掺量(10%、15%、20%、25%)、矿粉掺量(15%、20%、25%、30%)、磷石膏掺量(0、2%、4%、6%)对混凝土抗压强度的影响,优选出了最佳掺量,在此基础上,研究了磷石膏掺量(0、2%、4%、6%)对钢管混凝土轴压性能的影响。结果表明:当粉煤灰、矿粉、磷石膏的掺量分别为10%、20%、2%时,混凝土的28 d抗压强度最大;随着磷石膏掺量的增加,钢管混凝土试件的极限承载力先增大后减小,最佳掺量为2%,此时,钢管混凝土试件受压破坏后的横向变形不明显。

深圳岗厦北综合交通枢纽大尺寸钢管混凝土半埋 入式柱脚性能试验研究

深圳岗厦北综合交通枢纽位于地下空间资源紧张的城市核心区,规模巨大且荷载工况复杂,核心换乘区设有51.2m×48.0m的无柱超大跨中庭。为解决由场地条件限制导致的柱脚埋深不足问题,结合已有研究成果和工程实践经验,依托深圳岗厦北综合交通枢纽,提出并设计了半埋入式钢管混凝土柱脚节点。为检验节点可靠性,通过1/5大比例缩尺模型试验结合数值分析研究了轴力、剪力和弯矩共同作用下的半埋入式柱脚节点的力学响应,分析了柱脚内部的应力分布规律,揭示了同时设置环板和栓钉作为抗剪连接件时的工作机理。分析结果表明:设计荷载工况下,钢管混凝土柱轴力主要通过环板和柱脚底板传递,弯矩主要通过钢管侧壁承压传递;环板埋深较浅时可以获得较高的传力效率,但其下部混凝土易出现应力集中;钢管侧壁栓钉在埋置深度范围内均能够较好地发挥抗剪作用。承台下部桩基布置合理,设计荷载工况下未见承台冲切破坏特征、节点整体处于弹性工作状态;1.2倍设计荷载工况下节点刚度仍未见明显退化,节点混凝土未出现压溃或剥落,表面无可见裂缝发展,各关键位置钢材应力低于材料强度。设置环板和栓钉作为剪力连接件的半埋入式柱脚可以实现对钢管混凝土柱的可靠嵌固,提出的采用抗剪环板加强的钢管混凝土半埋入式柱脚节点设计与构造方案合理可行,满足结构安全要求。

钢管混凝土系杆拱桥吊杆连锁破断力学性能研究

通过有限元软件建立某下承式钢管混凝土系杆拱桥空间分析模型,建立评价标准分析桥梁结构各组成部分的响应,对拱桥发生吊杆破断连锁反应过程中结构力学性能进行研究。结果表明,仅跨中2根吊杆破断即有可能引发后续吊杆破断连锁反应。在吊杆破断连锁反应过程中,系杆梁与桥面会先于拱肋发生破坏;吊杆破断连锁反应不足以引发结构失稳,发生单侧吊杆破断连锁反应后结构破坏形式为桥面系与拱肋破坏的局部垮塌。

下承式钢管混凝土系杆拱桥施工监控研究

随着我国交通基础设施建设的大力发展,越来越多不同结构形式的桥梁出现在交通体系中,钢管混凝土系杆拱桥由于具有优越的力学性能,在交通建设中运用的越来越广泛。在一条道路的建设中,桥梁往往作为控制性工程制约着工程的建设进度,为保证桥梁在施工过程中安全、顺利建成,对施工技术难度大、施工风险高的桥梁,一般需要进行施工监控工作。文章以铜陵长江大桥北引桥1-96m下承式钢管混凝土系杆拱桥为依托,就下承式钢管混凝土系杆拱桥的施工监控方法进行了研究,具有较大的现实意义和工程应用前景。

受冲击后钢管混凝土柱轴压力学性能试验研究

设计并制作了7根钢管混凝土柱,并对落锤冲击试验后的钢管混凝土柱进行了轴压试验,研究了轴压比、钢管壁厚和冲击能量对受冲击钢管混凝土柱轴压力学性能的影响,提出了冲击后钢管混凝土柱的承载力计算公式。结果表明:当轴压比从0增大到0.2时,钢管混凝土的承载力和位移延性系数随轴压比增大而增大,分别增加了20.05%、15.66%;当轴压比从0.2增大到0.4时,钢管混凝土柱的承载力和位移延性系数开始下降,分别降低了3.56%、5.21%,初始刚度系数随着轴压比的增大而增大;钢管厚度能改善钢管混凝土柱的力学性能,钢管壁厚为7mm的钢管混凝土柱承载力、位移延性系数、初始刚度系数比5mm的钢管混凝土柱分别提高了35.46%、22.89%、7.84%;随冲击能量的增大,钢管混凝土柱轴压力学性能下降。

基于压电阻抗法的大型钢管混凝土柱界面性能与混凝土质量测试分析

钢管混凝土柱的核心混凝土终凝后与钢管内壁之间的粘结状态及核心混凝土密实性情况将影响结构构件性能的发挥,其中界面及混凝土的缺陷将对承载能力及延性等性能产生较大的影响。界面及混凝土的缺陷均处于构件内部,属隐蔽性项目,常规超声波法及敲击法适用性不强。论文基于压电应力波测量及机电耦合阻抗测量的检测方法,对构件界面粘结状态和核心混凝土的密实状态进行了检测,得到了界面粘结状态和核心混凝土的密实性的相关数据。试验结果表明,采用压电阻抗法可有效检测大型钢管混凝土柱的界面粘结状态和核心混凝土的密实性,有效地解决了钢管混凝土柱界面粘结状态和核心混凝土的密实性检测的难题,为工程建设提供了有益的参考。

组合T形截面钢管混凝土柱正截面受压承载力试验研究

在总结分析各种异形钢管混凝土柱工程应用的基础上,提出矩形钢管混凝土组合焊接T形柱(WeldedRectangular Composite T-shaped Concrete-Filled Steel Tubular Column,简称WRC-T钢管混凝土柱)。考虑约束效应系数、长径比、肢长腹比等参数的影响,设计制作34个WRC-T钢管混凝土柱试件;通过轴心受压试验,考察试件的破坏形态,实测试件的荷载-纵向应变曲线、强度承载力和稳定承载力,分析各参数对此类试件轴心受压力学性能的影响。通过试验数据回归分析,参考国内外相关规范的计算条文,提出WRC-T钢管混凝土柱轴心受压强度承载力和稳定承载力的实用计算公式。研究表明,WRC-T钢管混凝土柱的两个组成部分能很好地协同工作,力学性能好;长径比L/i≤14.4的试件可视为短柱,长径比14.4<L/i≤33.6的可视为中长柱。文中所提强度承载力和稳定承载力公式的计算结果与试验值符合良好,可供工程设计参考。

核心高强钢管混凝土柱轴压性能的试验研究

在对 10根核心高强钢管混凝土柱试件轴心受压试验现象和数据分析的基础上 ,对核心柱的力学性能进行了初步的探索 ,并分析了核心柱的钢管含率、纵筋配筋率。

深井软岩巷道钢管混凝土支护结构性能试验及应用

深井软岩及动压巷道支护难度大,传统的支护方式已难以满足需要。为此研发钢管混凝土支架,在实验室测试支架的力学性能,试验支架采用φ140mm×4.5mm钢管和C40混凝土,由4段构成,接头采用套管连接。在侧向约束、纵向点载荷加压条件下,试验支架的极限承载力为1504.1kN,纵向极限压缩变形为82.65mm,破坏方式为钢管材料屈服破坏。与U型钢支架相比,钢管混凝土支架支护反力大、性价比优越。钢管混凝土支架在煤矿井下巷道支护应用效果良好,有着广泛的推广应用前景。

圆端形钢管内约束混凝土轴压短柱的力学性能

为改善圆端形钢管混凝土(CFRT)柱的力学性能,采取在钢管内部焊接拉筋的方式来提高对核心混凝土的约束效果,并采用ABAQUS对4种不同约束方式的圆端形钢管内约束混凝土(SCFRT)轴压短柱进行三维实体有限元分析,发现双向均匀对拉箍筋为最佳约束方式.最后,对2根圆端形钢管混凝土轴压短柱及2根双向均匀对拉约束方式的圆端形拉筋约束混凝土轴压短柱进行了试验研究,结果显示试验结果与数值模拟结果吻合较好,验证了双向均匀对拉约束方式的合理性.

直墙半圆拱形钢管混凝土支架力学性能实验及应用

为研究直墙半圆拱形断面巷道面临的支护难题,设计了直墙半圆拱形钢管混凝土支架与U型钢支架力学性能对比实验;实验全面测试并分析了钢管混凝土支架的承载力、位移与应变,同时分析了热煨弯曲对钢管原材料抗拉性能的影响及C60混凝土配合比合理性;实验证明钢管混凝土支架具有突出的承载优势。在实验指导下,对华丰矿-1100水平大巷动压巷道和大淑村矿-450水平新东翼皮带巷高应力集中巷道做了直墙半圆拱形钢管混凝土支架支护设计并应用,实践证明钢管混凝土支架支护效果明显,优于同断面U型钢支架,同时也发现直墙半圆拱形封闭支架的底角为薄弱点,并进行了改进与结构强化。

矩形钢管混凝土大跨度带悬挑桁架的试验研究

矩形钢管混凝土桁架结构形式能充分发挥钢管混凝土的受力性能,是一种适用于大跨度结构的结构形式.文中通过对两个大尺寸的大跨度带悬挑矩形钢管混凝土桁架和矩形钢管桁架模型对比试验,考察了该桁架结构的破坏形态、变形特点和承载性能.试验结果表明:填充混凝土的钢管混凝土桁架试件的刚度提高,变形减小,极限承载力也有所提高,填充混凝土可以有效防止钢管壁的局部屈曲,试件破坏受材料的强度控制;采用直接焊接节点连接的钢管桁架和钢管混凝土桁架中腹杆和弦杆在节点处的杆端弯矩较大,其对节点承载力的影响不可忽略,在设计中应加以考虑.

道路用复合超细粉煤灰的应用研究

对道路用掺复合超细粉煤灰混凝土进行了大量的试验研究.结果表明:以20%～40%的复合超细粉煤灰等量取代水泥,可使道路混凝土的各项力学性能指标均满足要求,且同时具有良好的和易性、路面耐磨性和抗裂性;采用这一科研成果,可获得显著的技术经济效益和环境效益.

自密实钢管混凝土的研究与应用

采用自密实混凝土作为钢管核心混凝土,针对钢管混凝土的受力特点和施工工艺,进行自密实混凝土材料的选择和配合比优化。为了确保自密实钢管混凝土的顺利施工和硬化后良好的力学、变形性能,进行了自密实钢管混凝土与普通泵送钢管混凝土拱的现场模拟施工对比试验,以及钢管混凝土短柱的轴心受压对比试验。试验结果表明,自密实混凝土作为钢管核心混凝土,其施工性能明显优于普通泵送混凝土,在施工过程中不泌水、不离析,硬化的混凝土能在各截面上均匀分布;自密实钢管混凝土短柱的组合弹性模量、极限承载力和延性以及后期承载能力方面均与普通泵送混凝土短柱相似。在此基础上,成功地将自密实混凝土应用于莆田市一钢管混凝土拱桥工程,应用结果表明,采用自密实混凝土技术,钢管混凝土拱桥施工顺利、快捷,且更好地保证了工程质量,同时混凝土材料造价与普通泵送混凝土基本持平。

干海子大桥钢管混凝土设计制备与性能研究

根据干海子大桥冬期混凝土施工要求和现场原材料特性,采用亚硝酸钠与乙二醇形成有机、无机协同防冻,设计制备出流动性好、包裹性佳、自密实的抗冻钢管混凝土。并通过现场实验,结合SEM观测,研究了其在低温浇筑与养护、后期升温后强度的发展规律。结果表明,低温条件成型的钢管混凝土短柱与核心混凝土试件,早期强度发展较好,后期温度回升后强度能稳定增长。设计制备的钢管混凝土具有很好的低温工作性能和力学性能,抗冻性能优越,能满足依托工程冬季钢管混凝土施工质量要求。

钢管再生混凝土柱力学性能研究进展

钢管再生混凝土作为一种新型组合结构形式,能够有效改善再生混凝土的固有缺陷。通过外部钢管对内部核心混凝土的约束效应,增强再生混凝土构件的力学性能和防灾效益。现有研究主要从理论分析、试验研究和验证模型入手,对钢管再生混凝土柱的力学性能和变形能力进行探究。基于近年来钢管再生混凝土柱的研究现状进行综述,阐述了钢管再生混凝土柱的力学性能、耐高温性能、耐火性能、抗酸侵蚀性能和抗震性能,并对今后研究方向提出了建议。

膨胀混凝土在钢管混凝土中的应用

为了解决钢管混凝土受荷初期没有紧箍力,不能充分发挥受力优势的问题,在国内日益增多的对钢管膨胀混凝土的研究,取得了一定的成果。本文根据对钢管膨胀混凝土的研究,简要的介绍了钢管混凝土和钢管膨胀混凝土的工作原理,着重阐述膨胀率、混凝土强度、含钢率和徐变对钢管膨胀混凝土的影响,以及钢管膨胀混凝土的优势和在我国的工程实际应用。