《活性粉末混凝土預製管混凝土組合柱基本性能的研究》是依託湖南大學，由單波擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：活性粉末混凝土預製管混凝土組合柱基本性能的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：單波
- 依託單位：湖南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本項目圍繞新型組合結構與超高性能混凝土套用這一材料與結構交叉領域課題，提出對RPC預製管混凝土組合柱的基本性能進行試驗研究，創新混凝土組合柱的形式和套用範圍。通過大量試驗和分析揭示RPC預製管組合柱的約束效應與影響因素，建立組合柱的本構關係；對RPC預製管組合柱進行抗壓試驗和抗震試驗，研究組合柱的抗壓性能和抗震性能，進而提出組合柱的承載力計算方法和設計方法；設計和試驗2種典型的RPC預製管組合柱與混凝土梁的節點形式，研究節點性能和施工方法；最後進行RPC組合柱的抗火試驗，對組合柱的抗火性能進行測試和評估。RPC預製管組合柱將RPC的超高抗壓強度優勢與箍筋約束混凝土的特點相結合，克服了RPC在套用中的成本和工藝障礙，新型組合柱具有良好的承載能力、延性和施工性能。與現有組合柱比較，RPC組合柱在材料成本、抗火性能和維護費用等方面具有突出的優勢。本課題將取得一批原創性成果，並推動組合結構的發展。
結題摘要
在結構柱的研究領域，以約束效應為基礎的組合柱及超高性能混凝土（UHPC）是最主要的發展方向。現有的約束體系都存在性能上的不足，而UHPC又由於材料成本高，使得其在工程中的套用受到極大限制，目前，這兩方面的研究並沒有有效結合起來。本項目圍繞新型組合結構與超高性能混凝土套用這一材料與結構交叉領域課題，將RPC的超高強度和抗裂性能與約束效應相結合，提出一種新型組合結構—RPC預製管混凝土組合柱（CFRT），並在RPC管離心法工藝、RPC高溫後力學性能及無損檢測技術、CFRT約束機理、CFRT抗壓性能、CFRT抗震性能、CFRT節點設計與施工性能和CFRT抗火性能等七個方面開展了試驗研究與分析。本項目提出了RPC預製管離心法標準工藝流程和關鍵工藝參數，解決了RPC預製管工業化生產的關鍵性技術問題；研究了RPC高溫下抗爆裂問題的機理及抑制方法，建立了高溫後RPC抗壓強度與超音波聲速之間的相關曲線；基於細觀受力機理及約束效應，建立了CFRT約束本構關係模型，提出了CFRT軸向承載力計算方法；對CFRT抗震性能開展研究，確定了CFRT抗震性能關鍵指標，提出了設計方法；設計了一種CFRT柱-鋼樑連線節點及施工方法，為CFRT套用於裝配式結構奠定了基礎；對CFRT柱高溫後的力學性能開展研究，為CFRT抗火性能評價及火災後性能評估提供了依據。本項目的研究表明，CFRT組合柱將超高性能混凝土與約束混凝土兩者的優勢有效結合了起來，並且克服了RPC在套用上以及現有約束柱在性能方面的不足，擴展了約束混凝土結構的形式與套用空間，具有重要的理論意義。同時，本項目取得了一批原創性成果，為CFRT這一新型組合柱的深入研究與套用奠定了基礎。CFRT組合柱具有良好的經濟性、安全性和耐久性，在腐蝕性環境中、海洋工程中，特別是遠洋島礁工程中具有良好的套用前景。
