冻融循环作用后钢管混凝土短柱力学性能的研究

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1、大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他P_J申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：磕砬物兰钾垄翔璧盏燃重丝生羞盟丝堑透—一作者签名：!率孰一——日期：—丝年—L月上日大连理工大学硕士学位论文摘要由于具有良好的力学性能，钢管混凝土被越来越广泛的应用到实际工程中。目前，多数研究关注钢管混凝

2、土构件的短期荷载效应，然而，与钢筋混凝土构件类似，钢管混凝土构件也可能遭受氯离子腐蚀和混凝土冻胀问题。近年来，由于混凝土内自由水的结冰和迁移以及钢管的低温开裂，我国北方发生了多起钢管混凝土构件低温破坏事故。因此，研究冻融环境下的性能对于保证寒区钢管混凝土结构的安全至关重要。本文从试验和理论两方面着手，较深入地研究了冻融循环作用后钢管混凝土短柱的轴压力学性能，主要进行了以下工作：(1)综述了钢管混凝土的轴压力学性能、FRP增强混凝土的抗冻性能和钢管混凝土的抗冻性能方面的研究现状，阐述了本文的研究内容和研究方法。(2)设计并完成了15个圆形截面和15个方形截面钢管混凝土短柱受冻融循环

3、作用后轴压力学性能试验，主要考察了冻融循环次数和截面含钢率对冻融循环作用后钢管混凝土轴压力学性能的影响。(3)基于对试验结果的分析，初步提出了考虑冻融循环作用影响的核心混凝土本构关系模型，并利用有限元软件ABAQUS建立了冻融循环作用后钢管混凝土轴压短柱的理论分析模型，数值计算结果与试验结果吻合较好。(4)利用经试验结果验证的理论模型，系统分析了冻融循环次数、材料强度和截面含钢率对冻融循环作用后钢管混凝土轴压短柱力学指标的影响，并建议了冻融循环作用后钢管混凝土轴压短柱承载力和组合弹性模量的简化计算公式。关键词：钢管混凝土；短柱；冻融循环；有限元分析；设计方法冻融循环作用后钢管混凝

4、土短柱力学性能研究StudyonPerformanceofConcrete—FilledSteelTubularStubColumnsafterbeingExposedtoFreezingandThawingAbstractConcrete。filledsteeltube(CFST)columnsarewidelyusedinthefieldofcivilengineeringduetotheirexcellentstructuralperformance．Atpresent，mostattentionhasbeendevotedtotheshort-termmechanical

5、propertiesofsuchcompositemembers．However，similartoreinforcedconcretemembers．theirlong．termdurabilityiScrucialastheymayalsosufferfromchloridecorrosionandconcretefrostheaving．Inrecentyears，severallow—temperaturefailureaccidentsofCFSTcolumnshavehappenedinthenorthofChina．ItiSconcludedthatthefailu

6、reofCFSTinfreeze—thawenvironmentiScausedbythecombinationoftheicingandmigrationoffreewaterintheconcreteandthelow．temperaturefractureofthesteel．Asaresult．theinvestigationontheperformanceinfreeze-thawenvironmentisaveryimportantissuetoensurethesafetyofCFSTstructuresincoldregion．Thispaperexperimen

7、tallyandtheoreticallystudiestheperformanceofCFSTstubcolumnsafterbeingexposedtofreezingandthawing，andthemainworksareasfollowing：(1)ThestudiesontheaxialcompressiveperformanceofCFST，frostresistanceofFRPstrengthenedconcreteandfrostresistanceofCFS