钢管高强混凝土应力-应变全曲线试验研究

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发布时间：2021-09-12

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通过22根钢管高强混凝土柱的轴压试验,验证了高强混凝土结构技术规程有关钢管高强混凝土构件初始压缩刚度的算式。研究给出套箍指标为0.28-1.1的钢管高强混凝土峰值应力,峰值应变,平台应力(即
[关键词]钢管高强混凝土峰值应力峰值应变平台应力应力应变全曲线残余应力)平台初始应变的算式:给出了钢管高强混凝土应力-应变全曲线方程及曲线参数的建议公式。
Experiment on axially loaded 22 steel tube confined biglrstrength concrete columns(STCC) was carried out.The formula for the initial compressive stiffness of STCC proposed by Technical specijfication of high-strength concrele
structures is verified. The empirical formulas for peak slress,peak slrain,plateau stress and Ihe strain at the starting
point of plateau of steel tube confined highrstrength conerete with the confinement index of 0.28- 1.1 are obtained.
The equation for complete axial compressive stress strain curve of sleel tube confined higlrstrength conerete and is
parameters are suggested.
Keywords:steel tube confined higlr strength concrete;peak strength;peak strain; plateau stress;stress strain curve
钢管高强混凝土柱具有轴向受压承载力高,变形 (EA)。=E,A2+EA (1)
能力大等特点,适合用于高层建筑、桥梁、工业厂房等。式中:Ea,E。分别为钢材和核心混凝土的弹性模量,核
钢管高强混凝土在轴压力作用下的性能是其基本力学心混凝土的强度为66MPa和80MPa,可分别视为C60
性能,而应力-应变全曲线方程是其基本力学性能的表和C75,其弹性模量E。分别为3.6x10#MPa和3.75x
征,通过分析22根钢管高强混凝土柱轴向受压试验 10°MPa;Aa.A。分别为钢管和核心混凝土的截面
结果,研究了钢管高强混凝土柱的初始压缩刚度峰值面积。
应力峰值应变,平台应力、平台初始应变,及其应力用式(1)计算的22个试件的初始压缩刚度值列于
应变全曲线方程。表1,试件的实测初始压缩刚度(EA):取试件的轴向
一、试验研究压力-应变曲线上升段0.4倍承载力试验值,即No.4时
22根钢管高强混凝土柱试件的编号为STCC-1~ 的割线刚度: (EA)=No.4/Eo.4 (2)
STCC-22;试件的钢管外径为114.3~219mm,壁厚为式中66..为安装在试件上的4个位移计对应于No.4值
2.34~3.9mm.混凝土150mm立方体抗压强度fm为实测的压缩变形的平均值。
66MPa和80MPa两种,套箍指标试验值(钢管和混凝为了与计算值相比,将(EA):也列入表1.比较
土的材料强度按实测值计算)为0.28~1.02,试件的表明,大部分试件用式(1)计算的压缩刚度值与试验实
长度与直径之比L/D为4,6,8,10和12,其中16个试测值符合良好,少量试件的误差超过20%;所有试件
件的L/D 不大于6,试验时,试件的下端为固接,上的压缩刚度实测值均大于计算值。
端为铰接,其等效计算长度1。可取为0.7L,因此,取 2.峰值应力
L/D不大于6的试件为短柱,确定钢管高强混凝土图1的实线为L/D不大于6的试件的混凝土实
柱的压缩刚度时采用全部22个试件的试验结果,在确测轴向应力-应变(f-8)曲线。应力/为实测轴向力与
定其他参数时只用短柱试件的试验结果。试件的基本核心混凝土截面面积之比,应变ε由4个位移计实测
数据及部分试验结果见文[1].1.初始压缩刚度压缩变形的平均值得到,
钢管高强混凝土柱试件在承受轴向压力的初期, 由本文及文[4]、[5]的试验结果,钢管高强混凝土
钢管的环向应变很小,钢管对核心混凝土还没有产生的峰值应力/。可用下式计算:
紧箍力,此时,钢管与混凝土处于弹性。钢管高强混凝基金项目:教育部博士点基金(2000000345);北京市自然科学基
土柱的初始压缩刚度(EA)。可用下式计算21: 金(8002012).