摘要
与普通混凝土相比，煤矸石混凝土力学性能有一定的下降且变异性较大。在实际工程中，徐变引起的结构变形直接影响到构件的长期使用性能。与短期力学性能相比，煤矸石混凝土徐变增长显著，但有关煤矸石混凝土徐变性能的研究较少，目前尚无适用于自燃煤矸石混凝土的徐变模型。此外，为更好地将自燃煤矸石应用于建筑材料中，可以将煤矸石混凝土外包钢管制成钢管煤矸石混凝土，其充分利用钢管的约束作用改善煤矸石混凝土的力学性能，但在钢管煤矸石混凝土中，核心混凝土徐变的增加使得长期力学性能发生变化，应将钢管煤矸石混凝土徐变与钢管普通混凝土徐变区分对待。基于此，本文将针对煤矸石混凝土和钢管煤矸石混凝土长期性能展开研究。具体如下： (1)基于Bazant徐变模型，根据骨料的不同，考虑了取代率和等效煤矸石骨料弹性模量对徐变的影响，提出徐变增大系数。参考普通混凝土徐变模型，建立了煤矸石混凝土徐变模型，并对不同参数影响下的煤矸石混凝土长期性能进行了预测与对比。研究结果表明：煤矸石混凝土徐变模型可以揭示煤矸石混凝土徐变性能与普通混凝土徐变性能的差异。徐变系数与取代率呈正相关，与环境相对湿度、抗压强度、砂率、构件尺寸呈负相关，100%取代率的煤矸石混凝土较普通混凝土徐变系数增幅约30%。 (2)使用截面分析法分析了钢管煤矸石混凝土应力应变情况，采用逐步积分法研究钢管煤矸石混凝土徐变性能，建立了钢管煤矸石混凝土徐变模型。借助matlab软件对不同参数影响下的钢管煤矸石混凝土长期徐变性能进行了预测与对比。研究结果表明：随着煤矸石骨料取代率增加，各模型预测的钢管混凝土徐变应变均呈增加趋势，且增加速率逐渐加快。EC2、ACI209、GL2000、B3模型中100%取代率钢管煤矸石混凝土相比钢管普通混凝土（取代率为0%）徐变应变增幅约为50%，50%取代率钢管煤矸石混凝土相比钢管普通混凝土徐变应变增幅约为17%。 (3)采用龄期调整的有效模量法、有效模量法、平均应力法对钢管煤矸石混凝土徐变变形进行预测，分析不同影响因素（龄期、取代率、抗压强度、轴压比、含钢率）下的预测精度，确定各简化方法在预测钢管煤矸石混凝土构件长期性能的适用范围，并提出适用于EC2、ACI209、GL2000、B3四种模型的简化方法。研究表明：三种简化方法均能够较为准确地预测钢管煤矸石混凝土徐变应变，所得预测结果与逐步积分法预测结果差异在15%以内，较钢管普通混凝土7%结果差异有所增加。
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