微膨胀无机聚合物钢管混凝土界面粘结滑移性能研究

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1、微膨胀无机聚合物钢（申请工学硕士学位论文）管混凝土界面微膨胀无机聚合物钢管混凝土粘结滑移界面粘结滑移性能研究性能研究郑培养单位：土木工程与建筑学院瑛英学科专业：结构工程研究生：郑瑛英指导老师：卢哲安教授武汉理工2014年5月大学万方数据分类号密级UDC学校代码10497学位论文题目微膨胀无机聚合物钢管混凝土界面粘结滑移性能研究英文studyonbond-slippropertiesofMicro-expansioninorganic题目polymerconcretefilledsteeltube研究生姓名郑瑛英姓名卢哲安职称教授学位硕士指导老师单位名称土木工程与建筑学院邮编430070申

2、请学位级别工学硕士学科专业名称结构工程论文提交日期2014年5月论文答辩日期学位授予单位武汉理工大学学位授予日期答辩委员会主席评阅人2014年5月万方数据独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部门或机

3、构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。（保密的论文在解密后应遵守此规定）研究生（签名）：导师（签名）：日期万方数据摘要无机聚合物钢管混凝土（InorganicPolymerConcreteFilledSteelTube(IPCFST)）是一种新型材料组合构件，其核心混凝土具有早强快硬、节能环保、耗能低等优势，与钢管组合，外部钢管的套箍作用增加核心混凝土稳定

4、性，提高其受压力学性能，同时钢管还可以作为施工的模板，提高施工效率。钢管与核心混凝土间的粘结滑移作用是二者能够协同工作的基础，目前国内外已做了很多关于钢管普通混凝土界面粘结性能的研究，并取得了一定的成果。而对于无机聚合物钢管混凝土这种新型材料组合构件，研究其界面粘结滑移性能是很有必要的，便于了解二者协同工作的机制。本文以膨胀剂掺量为变化参数，制作了6根IPCFST试件，通过推出试验，研究各膨胀剂掺量下IPCFST试件的界面粘结滑移性能，其主要研究成果如下：（1）通过推出试验，得到各试件钢管表面应变沿钢管长度方向的变化曲线，分析得出钢管应变-位置关系曲线成指数分布，并根据钢管混凝土界面上的

5、粘结力与钢管应力的微分成正比例的关系，得到了粘结应力的分布也成指数分布；（2）通过推出试验，得到各试件的推出荷载-滑移（F-S）曲线，并分析和归纳了曲线的特征，通过分析F-S曲线，得到试件界面上的极限粘结荷载、极限滑移值及平均粘结强度值，对比分析各膨胀剂掺量下的结果发现：IPCFST试件界面粘结力随膨胀剂含量的增加呈逐渐增大的趋势，4%和6%膨胀剂掺量的试件的界面粘结力相对0%膨胀剂掺量的试件分别提高了48.6%和137.9%。（3）通过无机聚合物钢管混凝土的推出试验和本课题组做的普通钢管混凝土的推出试验，得到了膨胀剂和材料对无机聚合物钢管混凝土界面粘结力的影响：①钢管混凝土界面上的粘结

6、力随着膨胀剂含量的增加而增大；②在膨胀剂含量相同的条件下，无机聚合物钢管混凝土界面上的粘结力比普通钢管混凝土的小；（4）通过有限元分析，采用COMBIN39非线性弹簧单元模拟钢管混凝土界面上的粘结滑移，计算结果和试验结果吻合，有限元得到的极限粘结荷载与试验结果得到的极限粘结荷载最大的相对误差为0.063，极限滑移的最大相对误差为0.163，说明了有限元模拟的结果是有效的，采用有限元模拟钢管混凝土界面上的粘结力是可行的。关键词：无机聚合物钢管混凝土，推出试验，膨胀剂，粘结滑移，有限元模拟I万方数据AbstractInorganicpolymerconcretefilledsteeltube

7、(InorganicPolymerConcreteFilledSteelTubes(IPCFST))isacombinationofnewmaterials,itscoreconcretehasrapidhardeningearlystrength,energysavingandlowpowerconsumptionSuperiority,Withthesteelcombination,theferrule’sroleofexter