钢管活性粉末混凝土的发展与研究方向.docVIP

 n 钢管活性粉末混凝土的发展与研究方向# 闫志刚，李占辉* （北京交通大学土木建筑工程学院，北京 100044） 5 10 15 20 25 30 35 40 摘要：归纳了钢管活性粉末混凝土主要特点和性能；总结得出，钢管活性粉末混凝土的研究 主要集中在轴压短柱、中长柱、偏压柱、界面粘结强度和本构模型研究上；对国内外的工程 实例进行归纳，总结钢管活性粉末混凝土的工程成果；在研究现状和工程实例的基础上分析 目前研究中亟待解决的问题主要体现在两个方面：计算方法和设计规范； 阐述钢管活性粉 末混凝土的应用前景和研究方向。 关键词：钢管活性粉末混凝土；性能特点；研究现状；本构关系；应用前景；研究方向 中图分类号：TU398 Development and Prospect of the Research on Reactive Powder Concrete-filled Steel Tube YAN Zhigang, LI Zhanhui (Civil Engineering and Construction School,Beijing Jiaotong University,Beijing 100044) Abstract: This paper expounds the main characteristic and properity of reactive powder concrete(RPC)-filled steel tube.It summarizes the major research on RPC-filled steel tube,including axially compressed short columns,slender columns,partially compressed columns,bond strength at interface of RPC-filled steel tube columns and constructive relation of RPC-filled steel tube.It states the globe engineering examples and project achievements with RPC-filled steel tube.This paper puts forward two key problems in the research of RPC-filled steel tube including calculating method and design criterion.The future applyment and research on RPC-filled steel tube are forecasted. Key words: RPC-filled steel tube;Properity;Research Condition;Constructive Relation;Applyment Prospect;Future Research 0 引言 活性粉末混凝土是一种超高强、高韧性、高耐久、体积稳定性良好的新型水泥基复合材 [1] 到了一些条件下活性粉末混凝土的最佳配合比[2]。在生产过程中配合加压成型与高温养护， 目前配制出来的活性粉末混凝土的抗压强度达到200MPa以上，抗折强度达到20MPa左右[3]， 远远超过普通的混凝土。在实际的应用中，活性粉末混凝土很少能够独立用于荷载较大的工 程结构。由于活性粉末混凝土韧性大于普通混凝土，而与钢材的差距也很大，在这种混凝土 材料中配筋即困难又浪费[4]。 钢管混凝土[5][6]是将混凝土填入钢管中，形成一种介于钢结构和钢筋混凝土结构之间的 新型组合结构，在受力过程中这两种材料相互制约，钢管内的混凝土处于约束受力状态，整 体的承载力大幅度提高，延性得到改善，从而充分发挥了两种材料的优点。这种新型组合结 构自1897年美国人 John Lally[7] 发明到现在，一直受到土木工程界的重视，工程中应用广泛。 普通钢管混凝土已经受到工程界的青睐，性能更高的钢管活性粉末混凝土优势将会更加明 显。这在工程实践中得到了验证：1997年在加拿大魁北克省舍布鲁克市[8]落成的步行桥中首 基金项目：基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金资助课题(200800041019) 作者简介：闫志刚（1976-），男，副教授，博士. E-mail: yanzhg@bjtu.edu.cn -1-  n 次采用了钢管活性粉末混凝土组合结构，该桥设计者采用为桁架结构，桥面板以及上、下主 梁均采用预应力活性粉末混凝土，而桁架斜杆采用了钢管活性粉末混凝土。 45 钢