核心混凝土的徐变及其对钢管高强混凝土轴压构件力学性能的影响

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钢管高强混凝土组合构件因其优越的性能日益广泛地为工程界所应用,然而对这种构件徐变性质的认识不足却制约了它的正确使用和推广应用,因此,深入探究钢管高强混凝土构件徐变机理、准确计算其徐变值并充分认识徐变对构件力学性能的影响非常重要。钢管高强混凝土轴压构件按其受荷水平的不同,处于两种不同的工作状态。我们建立了一种计算理论把这两个阶段统一起来:根据钢管混凝土轴压构件工作过程的连续性,将Neville的多轴应力徐变度理论和单轴应力徐变度理论—继效流动理论结合起来实现理论上的连续性。利用钢管混凝土轴压构件徐变过程中的内力重分布及应变协调性质建立了钢管混凝土轴压构件徐变的计算模型,推出轴向徐变度的计算公式,并据此编制程序计算构件的徐变、研究徐变对构件力学性能的影响。分析计算结果,我们发现钢管高强混凝土轴压构件徐变的一个最显著的特点:“内力重分布过程并不是伴随徐变过程始终的,在应力级别较大时,内力重分布会先于徐变结束,并且应力级别越大,内力重分布过程就结束越早”。这一特性对钢管高强混凝土轴压构件的徐变值大小以及徐变过程中核心混凝土的卸载比例、钢管最终的应力路径等有重大的影响。为验证校核本文提出的计算模型,特作了六组试验。试验结果证明:本文采用的计算模型是可行的。结合理论和试验,针对工程设计所关心的问题,我们为钢管高强混凝土轴压构件的工程设计提出了简便易行的处理徐变的方法。另外,我们试验中所设计的钢架杠杆徐变机是一种经济高效的高荷载徐变加载系统,是该领域的一个创新。
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