冻融-腐蚀复杂环境下圆钢管混凝土轴压性能试验研究
2021-07-26张开元李捷奇许有纯王永刚
自然灾害学报 2021年3期
高 山,张开元,李捷奇,许有纯,王永刚
(1.西京学院 陕西省混凝土结构安全与耐久性重点实验室,陕西 西安 710123; 2.重庆大学 土木工程博士后流动站,重庆 400045)
在钢管中内填混凝土而形成的钢管混凝土(CFST)具有承载力高、延性好和施工方便等优点[1-2]。在海岸建筑(offshore structure)中钢管混凝土也得到了广泛应用,如桥梁、塔架及其他民用建筑,此时钢管可以保护混凝土免于直接承受如冻融循环等复杂环境的影响,而混凝土的存在可以一定程度上缓解海洋酸性环境(海水及海洋大气)引起的钢材腐蚀而导致的结构性能劣化[3-4]。
在酸性腐蚀方面,Han等[5-7]进行了一系列关于圆形及方形截面钢管混凝土在腐蚀和荷载同时作用下的受力性能研究,推导了相应的承载力计算公式;王庆利等[8]针对持载-腐蚀耦合作用下圆钢管混凝土柱力学性能进行了研究,结果表明持载等级和浸入程度的对其力学性能的影响十分明显;陈梦成等[9]进行了酸雨腐蚀下圆钢管混凝土短柱的轴压性能,并给出了相应的承载力预测公式。
在冻融循环方面,Yang等[10-11]进行了钢管混凝土短柱在冻融循环作用后的轴压力学试验,并建立了可靠的有限元分析模型;沈小盛等[12]在试验结果的基础上提出了圆钢管混凝土经冻融循环后的轴压承载力计算公式。
目前针对酸性溶液腐蚀和冻融循环下钢管混凝土性能研究均分别取得了一定的成果,但针对高海拔沿海地区复杂环境作用下,即盐雾-冻融共同作用下的钢管混凝土性能研究尚处于空白阶段。……
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