圆钢管混凝土在氯盐腐蚀/长期荷载耦合作用下的静力性能试验研究

摘要

钢管混凝土结构具有承载力高、施工方便、耐疲劳、塑性和韧性较好、自重轻等优点，可减小构件截面尺寸，减少结构自重。作为一种组合结构构件，它可以充分发挥钢材和混凝土两种材料在力学性能上的优势。随着钢管混凝土结构的广泛应用，这种结构也面临着一些问题：钢管混凝土结构的钢管直接暴露在大气中，钢管的锈蚀问题不可忽视，尤其是在海水环境中其腐蚀速率更快；在长期荷载作用下其核心混凝土的收缩、徐变对构件刚度、承载力都会产生影响。上述因素直接影响着钢管混凝土的耐久性和力学性能，进而影响着钢管混凝土结构的寿命。
　　本文依托国家973计划，从持载和变形两个方面入手，研究了钢管混凝土在氯盐腐蚀＼荷载耦合作用下的力学性能，对腐蚀后的钢管混凝土的承载力、刚度等性能做了相关研究。深入分析圆管混凝土轴压短柱和受弯构件在耦合作用下工作机理，同时也研究管混凝土受腐蚀＼荷载耦合作用后的钢材材性变化，以及核心土的破坏形态。本文具体进行了以下工作：1、系统总结了国内外学者关于钢管混凝土试验、理论方面和关于钢材腐蚀方面的研究结果，查阅有关钢管混凝土耐久性方面的文献，为本课题研究提供理论依据。2、总结国内外钢管混凝土的工程应用实例，特别是海洋工程中的应用，分析腐蚀对钢管混凝土的影响，说明本课题研究的必要性。3、设计试验参数，共进行了核心混凝土为C60的17个圆钢管混凝土轴压短柱试件和11圆钢管混凝土受弯试件进行了在氯盐腐蚀＼荷载耦合作用下的实验研究。4、对试验结果进行深入分析和总结，研究了钢管混凝土荷载一位移关系，以及钢管混凝土的荷载一应变关系。同时对耦合作用后的钢管进行材性试验。