椭圆截面钢管钢渣混凝土短柱轴压性能试验研究

作者：沈奇罕; 高奔浩; 王静峰; 王成刚

来源：建筑结构学报, 2021, 42(S2): 197-203.

DOI：10.14006/j.jzjgxb.2021.S2.0023

• 短柱
• 椭圆截面钢管
• 钢渣混凝土
• 轴压试验
• 破坏模式
• 承载力计算方法

目前我国钢渣累计存储量已超18亿吨,但是我国对钢渣的利用率目前仅为20%～30%,远低于发达国家的,钢渣堆积导致大量农地资源浪费,生态环境遭受较大污染。为提高钢渣的综合利用率,推广其在建筑工程领域中的应用,对采用钢渣替换混凝土粗骨料的椭圆截面钢管钢渣混凝土短柱轴压性能进行试验研究,得到轴压荷载作用下钢渣置换率和截面长短轴比等参数对椭圆截面钢管钢渣混凝土短柱破坏模式、承载力、刚度和延性等力学性能的影响规律,明确置换钢渣对椭圆截面钢管混凝土轴压承载力的贡献率,最终提出考虑钢渣置换和截面特征影响的椭圆截面钢管钢渣混凝土短柱的轴压承载力计算式。研究结果表明:在轴压荷载作用下椭圆截面钢管钢渣混凝土短柱的破坏模式主要包括钢管局部鼓曲、混凝土压溃和剪切破坏;采用钢渣逐步替换混凝土粗骨料可使椭圆截面钢管混凝土短柱轴压承载力提高2.0%～15.1%,刚度提升1.1%～16.8%,但其延性会随着钢渣置换率和截面长短轴比的增大而减小;经试验数据验证,提出的计算式可准确评估椭圆截面钢管钢渣混凝土的轴压承载力。研究结果可为钢渣废料在钢管混凝土结构中的应用和推广提供科学依据。

• 单位
  合肥工业大学; 土木工程结构与材料安徽省重点实验室