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    混凝土脱粘对钢管混凝土中、低长柱性能的影响

    2019-05-06   来源:   点击数:0次 选择视力保护色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银?#24433;?默认色)   合?#39318;?#20307;大小:
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     中国钢管信息港公司获悉:由该图可以发现如下规律:①?#30001;?#31995;数越大,平均拔制应力(出口处平均轴向应力)越大;最大轴向应力、最大周向应力和最大?#26447;?#21608;向应力随?#30001;?#31995;数的加呈双峰曲线分布?#34382;?#38543;着?#30001;?#31995;数提高,拔模承受的最大压力亦呈现与上述情况类似的分布从以上分析可知,钢管的轴向应力和周向应力因拔制?#21271;?#24418;不均匀而呈现出明显的不均匀分布。当?#30001;?#31995;数较小?#20445;?#38543;变形量大,最大轴向应力和最大周向应力?#21451;由?#31995;数越小,变形越不充分,变形不均匀现象越?#29616;亍?#38543;着?#30001;?#31995;数大,变形不均匀状态逐步缓和,最大轴向应力和最大周向应力反而有所下降?#30001;?#31995;数在1.15~ 1.25之间?#20445;?#26368;大轴向应力和最大周向应力出现第一个峰值。随着?#30001;?#31995;数进一步大,最大轴向应力和最大周向应力又开始上升。在?#30001;?#31995;数1.35~ 1.40之间?#20445;?#26368;大轴向应力和最大周向应力出现低谷值因此在设计拔制工艺?#20445;?#24212;避开两个峰?#30331;?#23613;?#21487;?#35745;在?#30001;?#31995;数为1.351.40的低谷?#30331;?#36825;样可以?#34892;?#38450;?#36141;?#35010;?#30333;?#35010;的发生。?#21248;唬?#20256;统上仅通过减小?#30001;?#31995;数来控制横裂?#30333;?#35010;的做法是走入了一?#37995;?#21306;就作者所知,目前生产厂普遍采用的拔制工艺的?#30001;?#31995;数正好选在1.15-1.25的峰?#30331;?#23613;管该?#30001;?#31995;数己经较低,但仍不能避免横裂和纵裂的发生,而有时单?#26469;窩由?#31995;数较高却并不会产生裂纹本研究结果对这种现象给予了合理的解释20~1.25?#20445;?#25300;模承受的最大压力达到峰值。此?#21271;?#24418;主要集中在咬入区和过渡区,拔模承受的压力极不均匀,局部磨损明显,模具寿命并不因?#30001;?#31995;数较低而有所提高。
      
      试验研究结果表明,钢管内混凝土存在脱粘时?#24615;?#21147;将大幅度下降,纵向应变及挠?#20173;?#22823;,且出现异常变化,对结构安全造成很大危害。
      
      请读者向当地邮局及时订阅2002年《铁道建筑》邮发代号:一405定价不变每期3.0元,全年12期36. 0元1前言钢管混凝土柱内的混凝土由于多种原因往往不能很好地与钢管壁粘贴而出现脱粘现象。?#25215;?#24037;程虽经二次灌注水泥(砂)校喂注的水泥(砂)浆?#19981;?#21487;能由于收缩或灌注不饱满,使钢管和水泥之间仍出现缝隙。在工程?#23548;?#20013;,特别是在一些桁架结构的支撑体系和许多框架结构中,杆件的长细比都比较大,从受力分析看,钢管混凝土内部混凝土缺陷对其受力失稳产生的影响会更大、更危险。为此,作者对钢管混凝土中、低长柱,在内部混凝土与钢管脱粘的情况下,其力学性能有何变化,进行试验研究及分析,以求找出变化规律。
      
      2试验与分析参照国内外学者在钢管混凝土长柱的试验研究方法,选择4种中、低长细比(L /D),分别为3、6、8、10.钢管内混凝土脱粘主要考查半周脱粘情况,脱粘缝宽取为1.0mm、20mm、3.0mm、4.0mm,?#30001;?#26080;脱粘基准试件,共20组,每组试件为6个。
      
      2.1试验材料6mm,管高分别取为混凝土?#33322;?#27833;水泥厂525R普通硅酸盐水泥;5~20mm卵石;中砂,细度模量Mx=27;UEA膨?#22270;粒?#25530;量11%?#36824;?#19996;湛江混凝土外加剂厂FDN-5高效减水剂,掺量1 %,混凝土配制强度为50~55MPa,实测Rls=542MPa混凝土的单轴抗压强度,=0.675 2.2试件制作试件制作时将钢管立放于木板上,管脚缝用环氧树脂封住,混凝土拌合物从钢管上方灌入。设计有脱粘试件?#20445;?#32541;隙由加垫(横断面加工成弯月形)塑料板形成,待混凝土浇注后次?#31896;?#20986;,留下缝隙,?#30431;?#27877;浆找平顶面,在养护室标准养护28d. 2.3试验及其结果钢管混凝土柱试件在标养28d后进行力学性能试验,纵向应变采用粘贴在试件中部钢管表面的应变片测试,钢管混凝土柱侧向挠度分四?#31283;?#28857;用千分表测试。试验时试件两端套上钢柱?#20445;?#19978;端设置辊轴,下端为球?#38534;?#35797;验装置如。试验结果见表1. =3)的极限荷载No按下式计算121?#22909;?#31215;比率很小,计算中可忽略不计,故A.=n(28/)=53846mm2,As为钢管的横截面面积,As=nX表1试验值与相应计算值试件编号钢管尺寸DX长细比脱粘宽度混凝土填满率破坏荷载实测值PaZkN?#24615;?#21147;设计值短柱极限荷载计算强度折减系数实则值实测?#23548;?#31639;?#24403;?中9V为考虑长细比的强度折减系数,按下面不同情况获得:中钢管混凝土柱?#24615;?#21147;设计值Nu按*CECS28:90,中公式计算:设计值:2.试验结果分析从表1看到,当钢管混凝土柱内混凝土饱满密实?#20445;?#38050;管混凝土短柱a/d=3)?#24615;?#21147;(表1中之破坏荷载)实测值与计算极限荷载值很接近,仅相差1%.当长细?#20173;?#22823;到6、8、10?#20445;?#38050;管混凝土柱实测?#24615;?#21147;与相同长细比柱的计算极限荷载相差也很小,强度折减系数实测值与计算值之比分别为0.929、0.979和1.021.而当钢管内混凝土存在脱粘现象?#20445;?#23454;测?#24615;?#21147;明显下降,从表1看到,G1从混凝土灌注饱满到脱粘1mm再到脱粘4mm,?#24615;?#21147;下降了187%至352%,G2同样情况?#24615;?#21147;力口,?#24615;?#21147;下降幅度快速增大。其中G2、G3、G4柱体在脱粘宽度超过1mm后,实测?#24615;?#21147;与设计?#24615;?#21147;之比全部降至1.以下,特别是G4柱脱粘4mm后,已低于设计?#24615;?#21147;。
      
      中国钢管信息港公司获悉:由看到,当混凝土与钢管壁脱粘后,钢管混凝土变形出现不连续,荷载一纵向应变曲线出现台阶状,即变形增长而荷载不增加。从G1和G4荷载一柱中点挠度曲线()也可看出同样变化规律,即在某一?#27573;В?#25376;?#20173;?#22823;,而荷载不增或减小的现象,并?#33402;?#31181;现象也表现出随长细?#20173;?#22823;而增大的趋势。
      
      从所测到的钢管混凝土柱在荷载作用下侧向挠度沿柱高度变化曲线可以看到(),侧向挠度随着脱粘宽度的增大而明显增大,并且柱较长?#20445;?#25376;度曲线形态还出现沿柱长不对称的现象,这种现象加剧了柱体局部的变形失稳。
      
      以上?#38050;?#34920;现说明钢管混凝土柱内的混凝土脱粘,大大降?#22303;?#38050;管混凝土柱的力学性能,并且长细比和脱粘宽度越大,造成的危害越?#29616;亍?#36825;时钢管混凝土柱已完全不能满足设计要求,安全性变得很差。
      
      中国钢管信息港公司获悉:钢管混凝土柱内的混凝土脱粘引起?#24615;?#21147;下降,挠度?#30333;?#21521;应变增大,根本问题是由于内部混凝土没有填充密实,导致钢管和混凝土不能很好地共同受力。脱粘较小?#20445;?#22312;受力调整后,重新共同作用,危害还比较小。但当脱粘较大?#20445;?#21463;力调整后仍不能达到共同作用,从而挠象,柱体偏心扩大,?#24615;?#21147;进一步下降,形成恶度?#30333;?#21521;应变的不连续使钢管表面产生凸皱?#20013;?#24490;环。  
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