钢管粉煤灰混凝土徐变及其对承载力影响研究

粉煤灰混凝土具有良好的和易性，在钢管混凝土中被大量应用。然而，添加粉煤灰后钢管混凝土的长期性能却未得到重视，对其徐变及徐变对承载能力影响的研究尚未开展。添加粉煤灰后混凝土徐变机理发生变化，较普通混凝土更复杂。由于核心混凝土处于密封环境中，且在钢管紧箍作用下处于多轴应力状态，钢管粉煤灰混凝土的徐变是一个多因素耦合的复杂难题。对该问题的深入研究有助于在设计施工阶段合理考虑徐变影响和既有钢管混凝土结构状态的合理评估。.本项目在试验基础上，应用混凝土徐变固结理论和粘弹性模型，考虑粉煤灰影响混凝土固结的机理，建立密封环境下粉煤灰混凝土徐变模型。应用该模型，结合钢管混凝土轴心受压、压弯构件力学特点，建立钢管粉煤灰混凝土轴心受压和压弯构件徐变模型，分析粉煤灰类型和掺量对钢管粉煤灰混凝土徐变的影响。在理论研究和试验基础上，建立考虑徐变的钢管粉煤灰混凝土承载力计算公式，给出承载力的徐变折减系数。

粉煤灰混凝土具有良好的和易性和力学性能，在钢管混凝土结构中被大量应用。由于添加粉煤灰后，混凝土水化进程发生改变，表现出与普通混凝土不同的物理特征，其重要的时变性能—徐变也会改变。添加粉煤灰后混凝土徐变机理发生变化，较普通混凝土更复杂。因此，钢管粉煤灰混凝土的徐变与填充普通混凝土的也会不同。由于核心混凝土处于密封环境中，且在钢管紧箍作用下处于多轴应力状态，钢管粉煤灰混凝土的徐变是一个多因素耦合的复杂问题。徐变对钢管混凝土承载力的影响在各国规范中有所考虑，但掺加粉煤灰后，且经受一定时间的持荷后，其承载力如何变化在实践中却无法考虑，这方面的研究工作有待开展。.本项目主要对钢管粉煤灰混凝土徐变及其对承载力的影响开展理论和试验研究，主要研究工作如下：. 1.开展应力状态下粉煤灰混凝土强度和弹性模量依时发展的理论和试验研究。在可压缩堆积模型基础上，建立了应力状态下粉煤灰混凝土强度和弹性模量发展的理论模型，并根据试验结果，对参数进行回归。. 2. 开展密封条件下粉煤灰混凝土徐变试验研究。针对不同配比和轴压比的素粉煤灰混凝土试件施加持续荷载，获得了试件的徐变曲线。. 3.建立粉煤灰混凝土徐变的簇模型。该模型反映混凝土徐变的粘弹性，本项目根据粉煤灰在混凝土中的水化机理，结合试验，建立的模型能够考虑粉煤灰掺量对混凝土徐变的影响。. 4.开展钢管粉煤灰混凝土轴心受压和压弯构件徐变的理论和试验研究。在核心混凝土徐变的簇模型基础上，分析钢管粉煤灰混凝土轴心受压和压弯构件徐变的规律和参数影响。. 5.进行徐变对钢管粉煤灰混凝土构件承载能力影响的理论和试验研究。在考虑徐变的混凝土本构关系基础上，建立考虑徐变的钢管粉煤灰混凝土承载力计算方法，通过计算回归，给出钢管粉煤灰混凝土承载力的徐变折减系数。. 通过本项目的研究发现，较低轴压比持续荷载状态下粉煤灰混凝土的强度和弹性模量较无荷载作用的混凝土有所提高，提高幅度一般在5%左右。钢管粉煤灰混凝土徐变前期发展较为平缓，且较普通钢管混凝土徐变为小。对于轴心受压构件而言，徐变对钢管粉煤灰混凝土承载力的影响很小，而对压弯构件，徐变对其承载力的影响则不可忽略。