【摘 要】
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目前,随着我国经济水平的不断提高,超高层建筑的数量也日益增长。钢板-混凝土组合剪力墙混合结构在超高层建筑中使用变得更加的广泛了,主要是因为其承载力高,同时能够有效地建筑的使用面积,相比较于一般的钢筋混凝土剪力墙,钢板-混凝土组合剪力墙具有很多的优势,包括抗震性,位移延性好、刚度大等,但是由于使用了高强度的混凝土,一般强度为C60及以上,其水灰比更低,加上内部有钢筋、钢板和栓钉的复杂约束环境,导致钢
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目“内约束条件下高强混凝土收缩开裂机理与裂缝控制方法研究”,项目号 51778087; 国家自然科学基金项目青年科学基金项目“基于浆—骨体系对收缩应力响应的混凝土收缩变形机理及混沌预测方法研究”,项目号 51808071;
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目前,随着我国经济水平的不断提高,超高层建筑的数量也日益增长。钢板-混凝土组合剪力墙混合结构在超高层建筑中使用变得更加的广泛了,主要是因为其承载力高,同时能够有效地建筑的使用面积,相比较于一般的钢筋混凝土剪力墙,钢板-混凝土组合剪力墙具有很多的优势,包括抗震性,位移延性好、刚度大等,但是由于使用了高强度的混凝土,一般强度为C60及以上,其水灰比更低,加上内部有钢筋、钢板和栓钉的复杂约束环境,导致钢板-混凝土组合剪力墙在早期就有较大的开裂风险。混凝土的开裂容易使内部受到外部环境的影响,如钢筋会发生锈蚀、有害介质会进入内部,会很大程度上降低混凝土结构的耐久性和整体性。针对目前国内外对内约束作用下混凝土的收缩性能研究严重不足,加上钢板-混凝土组合剪力墙早期的容易出现开裂现象,本论文首先提出一种受钢板、钢筋和栓钉约束下的收缩模型,根据模型中的相关参数进行了相关的试验设计,分析内约束作用下混凝土的早期收缩变形规律,评估高强混凝土的早期开裂风险,论文的主要研究内容和结论如下:(1)对钢筋、钢板和栓钉三者共同约束下的混凝土收缩变形以及混凝土的基本力学性能开展了试验研究。试验考虑的主要变量有钢板厚度、钢筋直径、栓钉直径、栓钉长度、栓钉间距和养护条件。通过试验数据和现象进行分析得到主要结论有:在钢板、钢筋和栓钉内约束下的高强度混凝土的收缩变形,随着钢板厚度、栓钉数量、栓钉直径、栓钉长度和钢筋直径的增加,混凝土的收缩变形减小。(2)通过内约束应力对约束混凝土早期的开裂风险进行分析,分析表明:随着钢板厚度的增加,混凝土早期的开裂风险增加;随着栓钉数量、栓钉直径和栓钉长度的增加,混凝土的开裂风险增加;随着钢筋直径的增加,混凝土早期的开裂风险增加。
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