圆钢管含粗骨料超高性能混凝土短柱轴压承载力的正交分析
2021-03-08唐佳军李九阳
唐佳军,王 坦,李九阳
(长春工程学院土木工程学院,吉林 长春 130012)
一般认为,超高性能混凝土(Ultra high performance concrete, UHPC)包括2种类型:一是不含粗骨料的活性粉末混凝土(Reactive powder concrete, RPC),二是抗压强度高于100 MPa的含粗骨料超高性能混凝土(Ultra high performance concrete with coarse aggregate, UHPC-CA)[1-2]。以往研究表明,粗骨料的掺入可降低UHPC的收缩变形与成本[3];粗骨料对高温后UHPC残余抗压强度的提高具有显著作用[4];粗骨料有利于提升UHPC的高温爆裂性能[5]。因具备良好的力学性能与耐久性能,UHPC-CA的研究已然成为混凝土研究领域的一个热点。
与钢筋混凝土柱相比,钢管混凝土柱具有承载力高、延性好、抗疲劳、耐冲击、施工速度快等优点[6]。闫志刚等[7]通过轴心推出试验研究了圆钢管RPC短柱的界面黏结性能。结果表明:圆钢管RPC短柱的试验现象、破坏形态与荷载-滑移曲线与普通钢管混凝土柱有相似的规律。王一凤等[8]基于ABAQUS软件分析了加载方式(轴压与偏压)和套箍系数ξ对圆钢管RPC短柱受压性能的影响。结果表明,随着ξ的增加,2种加载方式下圆钢管RPC短柱的极限承载力均得到不同幅度的提升。罗华[9]将96组圆钢管RPC短柱的实测数据绘制成Nu/(fcAc)-ξ散点图,利用Origin软件先后进行了线性拟合和多项式拟合,最后提出了圆钢管RPC短柱轴压承载力的一次函数和二次函数的计算公式。戎芹等[10]试验发现,随着ξ的加大,圆钢管RPC短柱的破坏类型由剪切破坏(ξ介于0.63~0.88)转变为腰鼓型破坏(ξ≥1)。可以看出,目前有关圆钢管RPC短柱的研究较多,而缺少圆钢管UHPC-CA短柱的研究。
为此,本文以钢管外径、钢管壁厚、钢材强度……
