[发明专利]用于受压性能试验的带对拉钢筋钢管混凝土柱与试验方法

说明书

本发明涉及一种用于受压性能试验的带对拉钢筋钢管混凝土柱，和所述的带对拉钢筋钢管混凝土柱的受压性能试验方法，包括两个端板、试验段钢管、对拉钢筋副、珍珠棉和混凝土，对拉钢筋副、珍珠棉逐层交错地沿试验段钢管的长度方向设置在试验段钢管内，并平行于试验段钢管的横截面，试验段钢管内的两端均为珍珠棉；混凝土浇筑在相邻两层珍珠棉之间；每副对拉钢筋副连接的混凝土可上下移动，竖向荷载不会传递到混凝土中。本发明能够精确量测带对拉钢筋方钢管混凝土柱中钢管的荷载‑位移关系，解决了传统试验方法无法精确测得其钢管所承担荷载的不足，为带对拉钢筋方钢管混凝土柱中钢管受力行为的研究开拓了一个新思路，具有较佳的应用前景。

技术领域

本发明涉及结构工程试验技术领域，更具体地说，涉及一种用于受压性能试验的带对拉钢筋钢管混凝土柱，和所述的带对拉钢筋钢管混凝土柱的受压性能试验方法。

背景技术

钢管混凝土结构由于能够充分发挥钢材和混凝土各自优势，具有承载力高、整体刚度大、施工速度快、抗震性能好等优点，目前已成为我国高层建筑最具竞争力的结构形式之一。

在钢管混凝土结构中，由于受到内填混凝土的单侧约束，钢管的局部稳定性能会优于相应钢结构中的钢管，但在较大的压缩变形下，受混凝土单侧约束的钢管仍会发生向外的局部屈曲，使钢管呈现出受压软化行为；特别地，对于方钢管混凝土柱来说，此行为的影响尤为显著。

因此，工程中常使用一些连接构造以改善方钢管混凝土柱的稳定性，如对拉钢筋等。试验研究表明，轴压作用下，在方形钢管混凝土柱上布设对拉钢筋后，可显著改善钢管对核心混凝土的约束作用，延迟或避免钢管在应力达到屈服强度前发生失稳性的局部屈曲而导致构件的过早破坏，从而使方形钢管混凝土柱的承载力和延性均有较大幅度的提高。值得注意的是，若能充分认清带对拉钢筋方钢管混凝土柱中方钢管的局部屈曲和屈曲后行为等受压性能，则可对其整体受力行为做更为精细化的研究。

然而，目前传统的试验方法只能测得此类组合构件的整体荷载-位移关系，而不能直接测得其方钢管在加载过程中所承担的荷载，这给带对拉钢筋方钢管混凝土柱中钢管受力行为的研究带来了较大困难。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能精确量测带对拉钢筋方钢管混凝土柱中钢管荷载-位移关系的用于受压性能试验的带对拉钢筋钢管混凝土柱，和所述的带对拉钢筋钢管混凝土柱的受压性能试验方法。

本发明的技术方案如下：

一种用于受压性能试验的带对拉钢筋钢管混凝土柱，包括两个端板、试验段钢管、若干副对拉钢筋副、若干珍珠棉和混凝土，端板设置于试验段钢管的两端面，对拉钢筋副、珍珠棉逐层交错地沿试验段钢管的长度方向设置在试验段钢管内，并平行于试验段钢管的横截面，试验段钢管内的两端均为珍珠棉；混凝土浇筑在相邻两层珍珠棉之间，约束试验段钢管的侧向变形，不参与承担轴向压力；每副对拉钢筋副连接的混凝土可上下移动，竖向荷载不会传递到混凝土中。

作为优选，对拉钢筋副的表面喷涂有减摩喷雾，减少对拉钢筋副与混凝土之间的摩擦。

作为优选，端板为“回”字型钢板，端板的强度应当保证端板在试验过程中处于弹性阶段。

作为优选，端板内开设有导线通道，用于设置在对拉钢筋副上的应变片的导线穿出。

作为优选，还包括聚四氟乙烯薄膜，聚四氟乙烯薄膜粘贴于试验段钢管的内壁，消除试验段钢管与混凝土之间的摩擦力。

作为优选，端板、试验段钢管、对拉钢筋副焊接完成后，进行退火处理，消除焊缝内的残余应力。

作为优选，每副对拉钢筋副包括两根交叉叠放连接的对拉钢筋。

作为优选，试验段钢管为方钢管。