摘要：针对高寒环境温度对钢管约束混凝土结构力学行为影响显著的问题,结合热力学理论和极限平衡理论,建立考虑环境温度的钢管约束混凝土短柱承载力理论计算方法,提出“温度附加套箍效应”的概念,并通过开展不同环境温度下的26个钢管约束混凝土短柱轴压性能试验,验证了所提理论计算方法的准确性,通过解析法系统揭示环境温度对钢管约束混凝土轴压承载力的影响机理。结果表明:本文理论计算值与试验值平均偏差仅2.0%,标准差为0.06,具有较高的准确性和可靠性;温度附加套箍效应对钢管约束混凝土轴压承载力影响显著,环境温度为-40℃时,温度附加套箍效应对承载力的影响可达到温度附加承载力的34.1%;温度附加套箍效应受环境温度与常温的温差、材料温变弹性模量、泊松比、线膨胀系数及构件径厚比等受多因素综合影响,基于本文理论对量化环境温度对钢管约束混凝土承载力的影响提供了理论依据。高寒地区钢管约束混凝土结构设计中,应综合考虑温度附加套箍效应和温致材料特性变异对结构力学行为的影响。

摘要：钢管约束混凝土(steel tube confined concrete, STCC)组合结构,就是在钢管内部浇筑混凝土,通过构造作用(在柱端将钢管断开)使得荷载仅施加在核心混凝土上。由于钢管只对核心混凝土起约束作用,不承担纵向荷载,从而有效地提高了混凝土的抗压强度和延性,钢管约束混凝土具有承载力高、延性好、施工方便、经济性能显著等优点。首先回顾了钢管约束混凝土组合结构的发展历史,然后从构件、节点和结构三个方面综述了钢管约束混凝土组合结构的研究现状、主要的理论发展和技术成果,最后总结了现有研究的不足。总之,建议提出更多材质、更多构造的金属管约束混凝土结构新体系,进一步研究该类结构的关键构造和动力特性,提出切实可行的设计方法并形成统一的设计规范。

摘要：本文通过分析震区G213线上两座桥墩受损严重的桥梁的病害情况,提出外包钢套筒、内填小石子砼的加固方案,利用钢管约束混凝土的套箍效应,大大提高了受损桥墩的承载力,有效解决了震区桥梁桥墩受损问题。

摘要：为探究方钢管约束超高强混凝土(UHSC)短柱的轴压受力机理与极限承载力计算方法的准确性,以混凝土抗压强度、钢材屈服强度、含钢率为参数,开展了试验研究和有限元分析;依据约束机理提出了短柱轴压极限承载力计算方法。结果表明:套箍系数是影响方钢管约束UHSC短柱轴压破坏模式的主要因素,小于0.83时表现为剪切破坏,大于等于0.83时表现为压溃破坏;通过荷载-位移曲线与荷载-应变曲线发现,在极限荷载前钢管的环向约束能力未被充分发挥,约束作用主要表现在极限荷载后,增加含钢率可有效提高试件破坏后的受压延性,含钢率最小的试件均出现荷载突降的现象,在设计方钢管约束UHSC短柱时,需要根据混凝土抗压强度匹配合适的约束力;由于普通混凝土与UHSC压拉比不同,在核心混凝土临近极限荷载前,UHSC塑性发展程度更低,降低了与钢管之间的相互作用,所以方钢管约束UHSC短柱极限荷载提高幅度小于内填普通混凝土的试件;基于Mander模型与中国标准的计算方法无法对套箍系数大于0.3的内填UHSC试件做出准确的评估,中国标准的计算误差更小,依据试验与有限元分析结果,引入约束折减系数后,可将计算偏差控制在10%以内。

摘要：目前,针对钢管约束钢筋混凝土柱的受剪承载力的计算,有多种分析模型和计算方法,基于这些方法的计算结果,当钢管宽/径厚比、剪跨比、轴压比和混凝土强度等重要参数在一定范围内时与试验结果吻合较好,但对于较大参数范围内的试验结果,这些计算模型与方法的有效性尚不明确。在已收集到的方形和圆形截面钢管约束钢筋混凝土柱的剪切破坏试验结果的基础上,对国内外现有的将钢管完全等效为箍筋的受剪承载力计算方法和基于经验算式的计算方法的适用性进行了验证。结果表明：基于规范ACI 318-14或GB 50010—2010将方钢管完全等效为箍筋的计算方法在方钢管宽厚比小于80或其截面边长较大时会过高估计方形截面钢管约束钢筋混凝土柱的受剪承载力;可直接用于圆形截面钢管约束钢筋混凝土柱设计的简化计算方法较少,且缺乏试验验证。为了改进现有方法,针对钢管约束钢筋混凝土柱中钢管的受力特点,建立了其受剪承载力简化力学模型,模型中综合考虑了钢管剪应力和横向应力的受剪贡献。基于提出的模型,针对方形和圆形两种截面形式分别建立了受剪承载力计算方法,过程简洁,物理意义明确。且其与GB 50010—2010中钢筋混凝土构件的受剪承载力计算形式统一,方便设计采用,计算结果与试验结果亦吻合较好。

摘要：为研究钢管约束加固和外粘碳纤维布加固震损预制混凝土管组合短柱的抗震性能,通过改变钢管厚度、碳纤维布层数、轴压比、剪跨比以及柱的浇筑形式,完成11个震损预制混凝土管组合短柱和1个震损现浇钢筋混凝土短柱加固后的往复加载试验。分析加固后组合短柱的破坏过程及最终破坏状态、滞回性能、承载力以及耗能能力。结果表明:配合高强无收缩灌浆料的使用,两种加固方式均能达到快速修复并恢复构件使用功能的目的;加固后短柱破坏模式为剪切破坏,所有试件承载力均能够恢复至原有水平,部分试件加固后极限位移角提高幅度达100%以上,变形能力得到显著提升。建立了钢管约束和外粘碳纤维布加固震损预制混凝土管组合短柱的受剪承载力计算公式,计算值与试验值吻合较好,相较于试验值,计算值偏于安全。

摘要：钢管约束混凝土柱是近年来在钢管混凝土柱、箍筋约束混凝土柱的基础上发展起来的一种新型组合构件,在新建工程中已有应用。该文通过借鉴钢管约束混凝土柱在新建结构中的研究应用成果,提出了一种适用于加固改造工程的新方法——钢管约束混凝土加固法,并通过工程案例详细介绍了钢管约束混凝土法加固钢筋混凝土柱的设计方法、施工流程及工艺要求等,可为相关技术人员提供参考。

摘要：为了研究方钢管约束混凝土短柱在循环荷载作用下的破坏过程及损伤演化规律,设计了4种径厚比、三种混凝土强度共12个方钢管约束混凝土短柱轴压试验,并利用声发射技术监测试验全过程.观察和分析了试验现象和破坏过程;通过声发射监测技术分析了钢管内部混凝土的损伤演化规律.试验结果表明,约束混凝土的破坏过程划分为四个阶段,分别为弹性阶段、微裂缝稳定扩展阶段、微裂缝不稳定扩展阶段及破坏阶段.声发射信号监测到的声发射能量演化结果可以较好的反映内部混凝土损伤,结合试件破坏过程,分析各组试件的损伤累积过程.