冷弯钢管混凝土桥墩承载力设计方法研究_罗露露(15)

通混凝土力学性能试验以三个试件为一组。混凝土抗压强度试验采用3个150 mm×150 mm×150 mm立方体试件。静力受压弹性模量试验采用3个150 mm×150 mm×300 mm棱柱体试件。所有混凝土试件均采用标准养护，养护龄期为28d。

试件达到标准后，对其进行抗压强度试验和静力受压弹性模量试验。试件的加载方法和测试内容依据规范要求，加载图示如下图2-1、图2-2所示。抗压强度试验和静力弹性模量试验混凝土的破坏状态如图2-3、图2-4所示。试件破坏时出现局部脱落和贯穿性裂缝。

图2-1 抗压强度试验加载图示 图2-2 静力受压弹性模量试验加载图示

图2-3 抗压强度试验破坏状态示意 2-4 静力受压弹性模量试验破坏状态示意 通过试验结果测得混凝土的抗压强度为25.81 MPa，混凝土的静力弹性模量为2.84×104 N/mm2,其具体数据如下表2-2所示。

表2-2 混凝土材性试验结果

2.3钢材材性试验

本次试验的钢材由武汉钢铁集团汉口轧钢厂生产加工。由于冷弯、焊接等工艺的影响，钢管中各部分力学性能存在一定差异，因此为了能够提供可靠的钢管混凝土承载力分析和数值模拟所需数据，必须将钢管进行划分，分别测试其力学性能。试验中将整个钢管划分为平板、焊缝区平板、弯角、加劲肋四部分；同时为了满足钢材与混凝土同时承受均布荷载的要求，在钢管的底部和顶部焊接了面积大于钢管截面积、厚度大于钢管壁厚的顶底板，为数值模拟提供准确的材性参数，同样对其进行了相应的力学性能试验。以设置单向单排加劲肋的截面为例说明钢管各组成部分位置关系如图2-5所示。

图2-5 钢管各部分位置关系示意

2.3.1试件设计与加载

参照《土木工程测试技术手册》[35]的规定，同时考虑到测试加载的条件，钢材材性试验采用的试件为短比例试样，其设计长度计算公式为l0 ,F0为试样的横截面积，以平板板状试样为例，各部分代表含义如图2-6所示。

图2-6 板件材性试验平板试样

图中 l0——试样测试段长度，l0 5.；

l——试样过渡段之间的平行段长度，计算方法为l l0 2 20；