方钢管膨胀混凝土构件的自应力状态与承载性能研究

与圆形相比，方形截面的钢管混凝土构件更适合承受压弯作用，而且节点构造简便，具有更优越的综合性能。但是，方形钢管对核心混凝土的约束效应比圆形低，其轴压承载力不如圆形，直接影响了方钢管混凝土的广泛应用。方钢管内填充膨胀混凝土可以增大钢管对核心混凝土的约束，是提到轴压承载力的有效方法之一。.目前，国内外还没有开展有关的研究工作。本课题将在方钢管混凝土构件研究成果的基础上，通过模型试验、显微结构分析和理论模型推导，对方钢管膨胀混凝土的自应力状态、组合截面的轴力-弯矩-曲率关系等问题开展研究，并对混凝土的自由膨胀和在钢管内约束膨胀（均匀、非均匀）的微观机理和应变模式进行比较分析，建立方钢管内非均匀约束下混凝土膨胀的自应力模式，给出组合截面的膨胀混凝土最优配比，确定膨胀混凝土截面承载力提高的程度，提出合理的轴压、偏压短柱设计计算方法。本研究提供了结构设计的一种新方案，将促进钢管混凝土结构的应用和发展。