楊艷 盧文蕾

摘 要：鋼護筒-鋼筋混凝土組合構(gòu)件在長期軸壓作用下變形特征研究是研究該類結(jié)構(gòu)長期工作性能發(fā)揮的保障。本文以鋼護筒厚度為變量，設計2組鋼護筒-鋼筋混凝土構(gòu)件長期軸壓作用的承載性能實驗研究，分析在同一條件下，通過改變鋼護筒厚度其鋼護筒-鋼筋混凝土試件剛度與極限承載能力異同，確定鋼護筒對鋼筋混凝土長期性能影響。

關(guān)鍵詞：軸向受力;承載特性;結(jié)構(gòu)變形;破壞模式

中圖分類號：U655 ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號：1006—7973（2019）06-0095-02

與素混凝土及鋼筋混凝土相比，鋼護筒混凝土由于鋼護筒和混凝土之間的相互作用，可充分發(fā)揮兩種材料的力學性能，現(xiàn)已廣泛應用于長江上游高樁碼頭結(jié)構(gòu)中，如果園港、寸灘港等[1]。然而，鋼護筒-鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)長期變形特征研究較少，其長期荷載作用下的結(jié)構(gòu)整體性能研究落后于實際工程需求。

因此，為比較鋼護筒-鋼筋混凝土樁與傳統(tǒng)鋼筋混凝土樁的在長期荷載作用下工作性能異同，設計2組鋼護筒-鋼筋混凝土構(gòu)件的長期承載性能實驗研究。

1實驗設計

（1）試件設計：本文選用基礎混凝土材料C30，配合比選用1：1.54：6.26：3.51設計鋼護筒-鋼筋混凝土長期軸向受壓試驗2組，制作1.2米長組合試件。設計試件詳細信息如表1所示：

（2）荷載施加：本試驗采用配套千斤頂、反力架和規(guī)范推薦使用的混凝土徐變自平衡夾在裝置對鋼護筒-鋼筋混凝土試件進行不等量分級加載[2]。

（3）試驗開展條件：本試驗設計在重慶市南岸區(qū)室外持續(xù)開展150天實驗，其環(huán)境溫度經(jīng)過統(tǒng)計測量在3-18℃范圍內(nèi)，最大溫差相差較小，保證了溫度的相對穩(wěn)定。

同時，由于設計試驗持續(xù)時間較長，溫度、濕度等不可控影響因素存在，為保障長期軸壓的穩(wěn)定，對實際軸壓進行定期補載。其長期軸壓變化曲線如圖2所示。

2試驗結(jié)果分析

經(jīng)試驗長期軸壓作用可得鋼護筒-鋼筋混凝土試件整體變形規(guī)律和應變規(guī)律如圖3～4所示。

由圖3～4可知，在相同軸壓荷載作用和同一試驗環(huán)境下，兩組試件平均變形和應變增量規(guī)律大致相同。試驗進行前期試件變形和應變增量均較為迅速，隨著持荷時間的增加其變形與應變增量均趨于緩慢。同時，隨著試件鋼護筒厚度的增加，其試件整體變形和應變增量越小。

同時，本設計實驗將2組經(jīng)過150天軸壓作用的鋼護筒-鋼筋混凝土試件，在壓載試驗結(jié)束后從徐變儀上拆除。分別利用大型港工結(jié)構(gòu)多功能試驗系統(tǒng)對2組設計試件和2組未經(jīng)長期軸壓作用的試件進行靜力試驗，獲取2組設計試件的剩余力學性能，并與未經(jīng)長期軸壓作用的試件荷載位移曲線進行對比。如圖5～6所示。

經(jīng)觀察上圖可知，經(jīng)長期軸壓作用，2組設計試件的整體剛度剛度和極限承載能力均出現(xiàn)降低情況。且隨著鋼護筒厚度的增加，極限承載能力越大，即經(jīng)長期軸壓作用鋼護筒厚度越厚，剩余力學性能越充足。

3結(jié)論

本文設計2組不同鋼護筒厚度的鋼護筒-鋼筋混凝土實驗。試驗分析表明：

（1）鋼護筒的存在增強了對混凝土的約束作用，且隨著鋼護筒厚度的增強，對混凝土約束效應越明顯，降低了試件在長期軸壓作用下的變形應變效應。

（2）試件在設計長期軸壓荷載作用下，其極限承載力學性能發(fā)生改變，整體剛度也發(fā)生變化。設計試件的剛度和極限承載能力將有所降低，且其鋼護筒厚度越大，試件剛度和極限承載能力越大。

參考文獻：

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[2]蔣正施.考慮耦合約束效應的鋼護筒鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)徐變特性試驗研究[J].中國水運（下半月），2018，18（06）：237-238.

[3]蔣正施，汪承志，李鵬飛.鋼護筒-鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗拉彎性能試驗研究[J].中國水運（下半月），2018，18（03）：221-222+234.

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