活性粉末混凝土是集DSP材料和纖維增強(qiáng)材料研究思路相結(jié)合的高技術(shù)混凝土材料,該物質(zhì)具有多樣性的力學(xué)特征,不僅具有高的韌性以及超高的耐久性,而且還具有超高的強(qiáng)度以及較大的密度。隨著對活性粉末混凝土材料力學(xué)性能的試驗(yàn)和理論研究逐步深入,活性粉末混凝土在工程上的應(yīng)用越來越廣泛。作為高技術(shù)的混凝土,考慮到它在土木工程運(yùn)用上的絕對優(yōu)勢,基于其在土木工程應(yīng)用上的優(yōu)越性及自身優(yōu)異的各項(xiàng)性能指標(biāo),RPC極具推廣價(jià)值和應(yīng)用前景。型鋼混凝土結(jié)構(gòu)充分運(yùn)用混凝土和鋼材的優(yōu)點(diǎn),可以說是集混凝土良好的防火和耐腐蝕性能、鋼材的抗拉和混凝土的抗壓性能等眾多優(yōu)點(diǎn)于一身。與此同時(shí)周圍的混凝土能有效防止型鋼屈曲,加上型鋼對于混凝土也會(huì)具有一定的約束作用,使得混凝土的承載力得到增強(qiáng)。型鋼外包活性粉末混凝土結(jié)構(gòu)在型鋼混凝土的基礎(chǔ)上將外包活性粉末混凝土替換普通混凝土,活性粉末混凝土超高的抗壓強(qiáng)度使得組合結(jié)構(gòu)的承載力得到大幅度提升,活性粉末開裂后斷裂面的鋼纖維仍可以承受一定的荷載直到被拔出,故組合結(jié)構(gòu)具有良好的延性及抗震性能可在地震地區(qū)使用。目前國內(nèi)外研究的關(guān)注點(diǎn)集中在活性粉末混凝土材料特性上,對型鋼外包活性粉末混凝土構(gòu)件力學(xué)性能的研究還未展開,而柱作為建筑物中最基礎(chǔ)的承載構(gòu)件,為了便于在實(shí)際工程上的推廣使用對型鋼外包活性粉末混凝土柱的研究至關(guān)重要。本文研究內(nèi)容如下:(1)通過對6榀型鋼外包活性粉末混凝土柱進(jìn)行軸心受壓和偏心受壓兩組單調(diào)加載試驗(yàn),研究柱試件在不同受力狀態(tài)下的力學(xué)性能及破壞形態(tài)、裂縫發(fā)展規(guī)律以及試件變形隨加載的變化規(guī)律。同一受力狀態(tài)下的型鋼外包活性粉末混凝土柱試件破壞形態(tài)與其裂縫發(fā)展規(guī)律大致相同,隨著外包活性粉末混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高,柱試件極限承載力也隨著增大。(2)根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范和國內(nèi)外關(guān)于型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的計(jì)算理論,采用不同的計(jì)算方法對兩組試件的正截面極限承載力進(jìn)行計(jì)算并與試驗(yàn)結(jié)果對比分析,提出對計(jì)算參數(shù)進(jìn)行修正,修正后的計(jì)算公式結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果較為接近,誤差較小。(3)采用有限元分析軟件對型鋼外包活性粉末混凝土柱軸心受壓和偏心受壓過程進(jìn)行模擬,建立試件模型并對其進(jìn)行加載及控制求解,將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果進(jìn)行比照分析,并改變活性粉末混凝土強(qiáng)度進(jìn)一步探討其對試件承載力的影響。
【學(xué)位單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU398.9
【部分圖文】：

時(shí)長為 7 天，在此過程中需對試件和試塊進(jìn)行持續(xù)澆水保濕，并保持環(huán)境平均氣溫超過 10℃。圖2.3 試件養(yǎng)護(hù)2.1.4 材料性能澆筑軸心受壓和偏心受壓試件的同時(shí)，每榀試件同條件澆筑并養(yǎng)護(hù) 3 組100mm×100mm×100mm 的立方體試塊和 3 組 100mm×100mm×300mm 的棱柱體試塊用于進(jìn)行活性粉末混凝土的材性試驗(yàn)，立方體試塊用于測試 RPC 劈裂抗拉強(qiáng)度

f 表征軸心抗壓強(qiáng)度；F 表征棱柱體試塊破壞荷載；A 表征棱柱體試塊承壓面積。圖2.4 立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn) 圖2.5 軸心抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)2.1.4.3 活性粉末混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度根據(jù)《活性粉末混凝土 GB/T 31387-2015》規(guī)范，采用萬能壓力機(jī)對該類立方體試塊進(jìn)行劈裂抗拉試驗(yàn)，控制試驗(yàn)加載速率在 0.08MPa~0.1MPa。參照 GB/T50081-2002 明確，活性粉末混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度計(jì)算表達(dá)式為下式：

f 表征軸心抗壓強(qiáng)度；F 表征棱柱體試塊破壞荷載；A 表征棱柱體試塊承壓面積。圖2.4 立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn) 圖2.5 軸心抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)2.1.4.3 活性粉末混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度根據(jù)《活性粉末混凝土 GB/T 31387-2015》規(guī)范，采用萬能壓力機(jī)對該類立方體試塊進(jìn)行劈裂抗拉試驗(yàn)，控制試驗(yàn)加載速率在 0.08MPa~0.1MPa。參照 GB/T50081-2002 明確，活性粉末混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度計(jì)算表達(dá)式為下式：
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2878814