外包薄壁钢管加固受火后钢筋混凝土柱受压性能的试验研究

摘要

目前有关受火后钢筋混凝土结构加固改造技术和设计方法方面的成果相对较少。采用外包薄壁钢管、内灌自流平微膨胀灌浆料加固受火后混凝土柱，具有可将钢管作为灌浆料的模板，同时钢管不易出现局部屈曲，新老材料共同工作性能好，具有能显著提高受火后混凝土柱的承载力和刚度等优点。本文开展了外包薄壁钢管加固高温后混凝土棱柱体的轴压试验研究，以及外包薄壁钢管加固受火后钢筋混凝土柱偏压性能的试验研究。具体工作和主要结论如下： 进行了37根外置薄壁钢管、夹层内灌入灌浆料约束高温后混凝土棱柱体的轴心受压试验，分析了外包薄壁钢管的形状和厚度对钢管约束高温后混凝土受压应力-应变关系曲线的影响规律并提出了该曲线的表达式。试验结果表明：(1)核心混凝土经受温度小于200℃，壁厚对方钢管的极限承载力影响不大，核心混凝土经受温度大于200℃，随着壁厚的增加极限承载力增加4.73%~11.7%，但变形能力均随着壁厚的增加而增加55.4%~265.5%；圆钢管的极限承载力随着壁厚的增加而增加11.6%~24.5%，变形能力随着壁厚的增加而增加34.9%~171.8%。圆形钢管的极限承载力和变形能力远远高于方形钢管；(2)方钢管加固试件，随着核心混凝土经受的温度上升，极限承载力下降4.5%~19.4%，但变形能力提高15.7%~59.3%；圆钢管加固试件，随着核心混凝土经受的温度上升，极限承载力下降0.98%~12%，但变形能力提高28.2%~62.0%；(3)钢管加固试件，上升段核心混凝土的刚度随着混凝土受火温度升高而降低，达到峰值应力后试件进入下降段下降的速度随钢管壁厚的增加而变缓。 进行了10根外包薄壁钢管加固受火后钢筋混凝土柱的偏心受压试验，分析了不同偏心率对外包薄壁钢管加固受火后钢筋混凝土柱偏压承载力的影响规律，试验结果表明：(1)外包薄壁钢管加固受火后钢筋混凝土柱的压弯刚度、偏压承载力均有显著提高，偏压承载力能恢复到未受火前的情况；(2)外包薄壁钢管加固受火后钢筋混凝土柱的偏压承载力，随着偏心率的增加而减小10.2%~52.3%。

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第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外的研究现状

1.3 拟开展的主要研究工作

第2章 薄壁钢管约束加固高温后混凝土棱柱体的轴压性能试验

2.1 引言

2.2 试验方案

2.3 试验结果分析

2.4 外包薄壁钢管加固受火后混凝土柱轴压承载力的实用计算

2.5 本章小结

第3章 外包薄壁钢管加固受火后钢筋混凝土柱偏压性能的试验研究

3.1 试件概况

3.2 明火试验

3.3 试件加固方案

3.4 偏压试验装置及量测方案

3.5 试验结果分析

3.6 实用计算

3.7 本章小结

第4章 结论与展望

4.1 主要结论

4.2 研究展望

参考文献

致谢