局部腐蚀后圆钢管混凝土短柱轴压力学性能研究

来源 :华东交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aaabbbcccabc
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
钢管混凝土结构因具有承载力高、外形美观、便于施工、抗震性能好、延性和塑性优良以及经济效益显著等众多优点而被广泛地应用于各类工程结构之中。随着钢管混凝土柱在工程领域的应用不断增多,构件受环境腐蚀侵害的现象愈发常见,对工程结构的安全性和使用寿命造成了严重影响。相对全面均匀腐蚀而言,局部腐蚀容易引起应力集中,导致构件局部突然断裂或者整体断裂失效,对结构造成的危害更为致命。目前对钢管混凝土力学性能的研究已经较为广泛,但关于腐蚀对钢管混凝土柱的影响研究相对较少,且大多集中于对全面均匀腐蚀进行研究。基于上述情况,本文以钢管体积损失率、局部腐蚀部位、腐蚀表面积占比作为变化参数,对局部腐蚀后圆钢管混凝土短柱轴压力学性能进行了研究,主要工作内容如下:(1)设计制作了45根不同局部腐蚀类型的圆钢管混凝土短柱试件进行轴压试验。通过观察试验过程现象和试件最终破坏形态,得出以下结论:试件的破坏形态主要可分为剪切型和环鼓型两种,局部腐蚀试件的钢管鼓曲破坏部位均位于局部腐蚀区域,未腐蚀区域无明显变化。(2)在试验的基础上,通过荷载-位移曲线、荷载-应变曲线进一步研究了钢管体积损失率、局部腐蚀部位、腐蚀表面积占比三个因素对试件力学性能的影响。结果表明,试件的极限承载力、初始刚度和延性均随着钢管体积损失率的增大而降低。两端腐蚀试件的极限承载力和延性优于一端腐蚀试件,而中部腐蚀试件的极限承载力和延性略低于一端腐蚀试件。腐蚀表面积占比对试件轴压力学性能无显著影响,随着钢管体积损失率的增大,不同腐蚀表面积占比试件的轴压力学性能差异性略有提升。(3)采用ABAQUS有限元软件建立局部腐蚀后圆钢管混凝土轴压短柱的有限元模型,对模型的建立方法进行了阐述。从试件破坏形态、荷载-位移曲线、极限承载力等方面进行对比,有限元模拟结果与试验结果基本符合,验证了本文方法建立的有限元模型的合理性。(4)在现有圆钢管混凝土短柱轴压承载力计算公式的基础上,结合已有数据进行回归分析,提出了适用于本文局部腐蚀后圆钢管混凝土短柱轴压极限承载力的简化计算公式。将计算值与试验值及有限元模拟值进行对比验证,结果表明,简化公式计算所得承载力较为准确且总体偏于安全。
其他文献
相变储能具有高储能密度和近似恒温蓄热放热的优点而得到广泛应用。固液相变材料具有较大的相变潜热且相变前后的体积变化小,使得相变材料更易于储存和封装。但其普遍偏低的导热系数,导致蓄热放热过程非常缓慢,这成为制约相变材料广泛应用的关键因素。添加肋片作为一种简单经济且行之有效的传热强化手段,已被普遍用于增强固液相变传热过程。在前人研究的基础上,分形肋片结构已经被证明是一种具有最佳导热路径的肋片结构;与传统
金纳米片是一类具有纳米厚度的新型二维纳米金属材料,因其优良的特性而备受关注,近年来被广泛应用于肿瘤治疗和诊断领域。这篇文章介绍了金纳米片的特点及制备方法,并重点归纳了近年来金纳米片在肿瘤治疗和诊断中的应用,以期为金纳米片在肿瘤方面的研究和应用提供参考和思路。
我国内陆的盐渍土常见于西北、华北及滨海地区等十余个省区,盐渍土地区通常富含大量的矿产、石油等资源,大量公路及铁路桥梁不可避免地需要穿越这些地区。在我国“一带一路”倡议的实施与推进下,以路桥为代表的相关基础设施建设,必将在盐渍土地区全面开展。而在盐渍土地区,尤其是强盐渍土地区,公路、桥涵等钢筋混凝土结构的腐蚀现象十分严重且普遍,导致了大量工程结构的使用年限远远未达到其设计寿命,或反复修复,或被迫拆除
有机高性能纤维是全球化纤工业的重要发展方向之一。提升现有纤维力学性能的同时研发新型结构功能一体化的纤维对提升我国在航天航空等领域的国际地位具有重要意义。以石墨烯和碳纳米管为代表的烯碳材料具备优异的力、电、热学等性能,可用于改性传统有机高性能纤维。通过制备不同物化性质的烯碳材料并设计合理的改性方式,可将烯碳材料优异的性能传递到传统纤维中,形成具备更高力、电、热学等性能的烯碳材料改性有机高性能纤维。本
岩体开挖、爆破振动、构造应力、温度或水位变化等诱发的荷载速率变化对岩石的强度、变形和损伤破坏等产生的影响不容忽视,研究荷载速率对岩石力学性能和损伤破坏特征的影响对安全施工及岩石工程灾害预测具有重要的实际意义。论文以砂岩作为研究对象,开展了常规单轴加载和循环加载声发射检测试验,分析了不同加载速率对岩石的全应力应变曲线、力学参数、能量演化、特征应力变化规律、宏观破坏形态等力学特征的影响;对不同加载速率
住宅小区,是人类生活的地方,是满足人类日常生活起居的基础功能体。然而,老旧住宅小区年久失修、墙体脱落、配套设施不齐全等相关问题日益严峻,城镇老旧住宅小区改造就成为了很多人的期盼。2020年,我国城镇老旧住宅小区的改造按下了快进按钮,七月份,国务院办公厅发出《关于全面推进城镇老旧小区改造工作的指导意见》,这项工作引起了老百姓的广泛关注,惠及上亿群众。近年,在一系列老旧住宅小区相关改造工作进行后,小区
钒酸锌微纳米材料功能丰富,具有稳定性好、化学活性高、可见光透过率高等特点.而材料的性能及应用领域与其形貌、尺寸息息相关,因此,纳米材料的可控合成尤为重要.本研究以偏钒酸钠、乙酸锌为原料,采用十二烷基硫酸钠(SDS)辅助水热法,制备出纳米盘、纳米棒、微米花结构的钒酸锌.探究了表面活性剂、pH、水热温度及时间对其形貌的影响规律,并以不同形貌钒酸锌为活性物质制备电极,研究不同形貌钒酸锌的电化学性能.结果
ECC(Engineered cementitious composites)是一种高延性纤维水泥基复合材料,它具备超高延性和韧性以及多裂缝稳态开裂发展等特性。FRP(Fiber Reinforced Polymer)是一种纤维增强复合材料,纤维种类多,性能各异,可设计性强,是解决重大工程结构腐蚀以及实现寿命和高性能的最佳选择。由于钢筋的延性好以及FRP筋具有轻质高强和耐腐蚀等优点,因而复合配筋混
随着我国对地下交通建设需求的日益增长,越来越多的地铁盾构隧道工程在城市地下空间中进行。同时城市地下存在非常多的管道,盾构隧道开挖对上覆既有管道的影响不可避免。地下管道作为城市的生命线,在盾构隧道的设计与施工中如何全面准确的评价隧道掘进对上覆既有管道的影响成为研究的热点之一。针对该问题的研究,众多学者主要采用四个方法:模型试验法、工程实例分析法、数值模拟法以及理论分析法。其中理论分析法主要采用两阶段
纤维增强聚合物(Fiber Reinforced polymer,简称FRP)复合材料,因其具有轻质高强、耐腐蚀、易施工、维护成本低等特点,近年来在混凝土结构抗震加固与增强耐久性方面应用广泛。目前国内外对FRP约束混凝土柱的轴压性能已经进行了大量研究,但仍存在以下问题:1.为了加载方便,现有的试验绝大多数以小尺寸短柱为标准试件,而对中等或大尺寸长柱的研究不够充分;2.现有的约束混凝土应力-应变模型