约束混凝土(王力).pptVIP

王力 3100362 普通钢筋混凝土材料 钢筋和混凝土两种材料间有较好的粘结性、较为接近的温度线膨胀系数、互补的力学性能，因此具有广泛的应用范围，成为主流的建筑工程材料。 约束混凝土的性能 约束的途径可通过将混凝土灌注于钢管或预制FRP 管内，或是在混凝土构件外包FRP 纤维布来实现。无论那种约束形式，都是通过约束材料对核心混凝土进行约束。当约束混凝土构件受压时，混凝土由于其内部微裂缝的不断增多与发展。当混凝土横向变形大于其约束材料的变形时，两者之间产生约束应力，随着轴向荷载的不断加大，约束材料与核心混凝土间挤压应力也逐渐增大。核心混凝土在三向应力的作用下，裂缝发展的速度减慢，抗压强度提高。当荷载进一步加大时，钢管屈服或FRP 断裂。因此，同一材料在三向应力状态下工作时，由于其各向的应变值减少，承载能力得到大幅度提高。 约束混凝土的种类 钢管混凝土是一种常见的约束混凝土组合柱形式，一般指在空钢管中灌注混凝土而形成的构件，核心混凝土可配或不配钢筋。 钢管混凝土的研究应用现状 关于钢管混凝土结构的理论研究已经相当深入和系统，取得了一系列重要成果。例如，在我国建立了“统一理论”等理论，处于世界前列；在工程应用方面也很多，也比较成熟，仅就辽宁省的高层建筑而言，就有沈阳市的富林广场、电力花园双塔、方圆大厦和辽宁物产大厦以及大连边业银行大厦、鞍山移动通讯大楼、 抚顺市公安局大楼和大石桥市利德大厦等10 余项近100万m2的已建成或在建工程采用了钢管混凝土结构。如果从全世界的范围来看，则钢管混凝土结构的应用就更为广泛，主要集中在以下几方面：工业厂房柱、设备构架柱、支架(栈桥)柱、地铁站台柱、送变电杆塔、桁架压杆、桩、空结构、超高层结构以及桥梁工程等。 叶列平等研究人员根据Uppal, J, y的混凝土破坏失稳理论，提出了箍筋的约束机理。 箍筋约束混凝土的改善原理 大量试验表明，混凝土在受荷之前，骨料和砂浆接触面已存在微裂缝，混凝土的破坏是微裂缝不断产生发展的过程。随着应力的不断增加，裂缝不断随主应力方向扩展。在破坏区段，产生许多裂缝，将试件分成许多小柱，自由面处的小柱向外鼓出。箍筋约束混凝土中的箍筋实际上是对柱提供了一系列的弹性支撑，增加了结构的刚度，从而使得强度和延性提高。 利用柔软的高强细丝径的多股钢丝绳按不同间距体外缠绕的方法来加固混凝土轴心受压圆柱体试件 绕丝约束混凝土的特点 绕丝加固法的优点，主要是能够显著地提高钢筋混凝土构件的斜截面承载力，另外由于绕丝引起的约束混凝土作用，还能提高轴心受压构件的正截面承载力。不过从实用的角度来说，绕丝的效果虽然可靠(特别是机械绕丝)，但对受压构件使用阶段的承载力提高的增量不大，因此，在工程上仅用于提高钢筋混凝土柱位移延性的加固。 新颖的管体内填混凝土结构—FRP- 钢管混凝土结构 FRP-混凝土-钢新型组合柱的研究是近几年才开始的，还有很多地方值得探讨 一方面，借助钢管对核心混凝土的套箍约束作用，使核心混凝土处于三向受压状态，从而具有更高的抗压强度和压缩变形能力;另一方面，外表面的碳纤维具有耐腐蚀的特点，可以提高钢管混凝土的耐久性。 约束混凝土的前景 到目前为止，对约束混凝土的研究已经到了相当成熟的程度，但随着建筑材料学科科技的发展，不同种类的新型材料涌现出来，突显了其各自独特的优点，使得约束混凝土的研究课题继续扩展和深入。 通过约束材料对结构的应力约束使材料处于三向应力约束的状态，约束混凝土较传统混凝土结构，在承载力和抗变形能力方面有很大的提高。约束混凝土理论已经大量应用于土木工程生产中。不论是新建建筑还是建筑改造修复加固等，都有相当好的前景！ * * 钢筋容易腐蚀 构件承载力低 抗裂性差 抗变形能力较差 尺寸大 等 混凝土结构的缺点 材料力学广义胡克定律指出： 任何弹性材料当其受到三向主应力作用时， 其物理关系为： 在三向受力作用下，可有效提高材料的承载力！ 约束混凝土 钢管混凝土 箍筋约束混凝土 绕丝约束混凝土 FRP约束混凝土 FRP-混凝土-钢组合柱 钢管混凝土 钢管混凝土 箍筋约束混凝土 不同箍筋形式所产生的有效约束混凝土面积示意 箍筋约束混凝土 绕丝约束混凝土 绕丝约束混凝土 FRP-钢管-约束混凝土 新颖的管体内填混凝土结构—FRP- 钢管混凝土结构 FRP-钢管-约束混凝土 力学试验研究 *