摘要
圆端形钢管再生混凝土是一种新型组合结构，由圆端形外钢管与填充于钢管内部的再生混凝土两部分组成。该类构件强弱轴分配合理，流阻系数较小，同时能够促进再生骨料的利用，具有显著的环境效益，符合绿色发展理念，在桥梁工程、高层建筑中有广阔应用前景。钢管混凝土结构的粘结-滑移性能是两种材料共同受力的基础，但目前针对圆端形钢管再生混凝土界面粘结性能的研究未见报道。因此，基于上述背景与工程实际，本文将对圆端形钢管再生混凝土的粘结性能开展系统性研究，主要研究内容与成果如下： （1）对圆端形钢管再生混凝土试件进行了推出试验，试验设计考虑了再生混凝土取代率、强轴长度与径厚比对粘结性能的影响。试验获得了构件在推出荷载下的破坏模式与粘结应力（τ）-滑移（S）曲线。结果显示，圆端形钢管再生混凝土粘结-滑移曲线具有明显拐点；界面滑移过程中，自由端附近钢管局部变形所致的“楔入效应”影响显著。 （2）为探究圆端形钢管再生混凝土不同滑移阶段的粘结作用机理，针对界面粘结-滑移进程与粘结应力组成进行了分析。结果表明，τ-S曲线由三个发展阶段组成，钢与混凝土出现相对滑移前，粘结应力主要由胶结力构成；界面裂缝贯通后，曲线的发展趋势主要取决于机械咬合力的减少与摩阻力的增加的相对量。 （3）探究了再生混凝土取代率与截面尺寸对该类构件界面粘结强度的影响规律。分析结果表明，粘结强度随强轴长度与径厚比的增大而降低。此外，随再生混凝土取代率的提升，构件粘结强度的提高幅度约为76%-115%。 （4）基于现有模型与试验结果，提出了适合圆端形钢管再生混凝土的粘结强度预测公式与三段式界面粘结-滑移本构模型。公式考虑了再生混凝土取代率与截面尺寸的影响，模型计算结果与试验数据吻合性较好，能够为该类构件粘结性能设计提供指导。
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