不同黏结条件下SMA驱动混凝土柱轴压试验研究.pdf

第 1 6卷第 4期 2 0 1 3年 8月 建筑材料学报 J OURNAL 0F BUI L DI NG M ATE RI AL S Vo l _ 1 6 ， NO 4 A u g ， 20 1 3 文章编 号： 1 0 0 7 9 6 2 9 ( 2 0 1 3 ) 0 4 0 7 1 1 一 O 5 不 同黏 结条件 下 S MA驱 动混凝 土柱轴压试验研 究 余 志刚 ， 韩 西。 ， 钟 厉。 ， 阴 可 ( 1 重庆大学 土木工程学院 ， 重庆 4 0 0 0 4 5 ； 2 重庆工程职业技术学院 建筑工程学院， 重庆 4 0 0 0 3 7 ； 3 重庆交通大学 土木建筑学院 ， 重庆 4 0 0 0 7 4 ) 摘要 ：对相 同混凝 土配合 比的 5组混凝 土 柱 ( 1组 全黏 结 S MA( 形状 记忆 合金 ) 驱 动 混凝 土 柱 ， 1组 半黏 结 S MA驱 动 混凝 土柱 ， 1组无 黏 结 S MA驱 动 混凝 土柱 ， 1组 全黏 结 S MA 未 驱动 混 凝 土柱 ， 1 组 素混 凝 土柱) 进 行 了轴 压试验 研 究 ， 比较 分析 了 5组 混凝 土柱 的 纵 向应 变 、 横 向应 变、 极 限荷 载 、 裂现 荷 栽等轴 压性 能 结 果表 明 ： S MA 混凝 土柱抗 裂性 能 大 小顺 序 为 ： 半 黏 结 S MA 驱 动 混凝 土柱 全 黏 结 S MA 驱动 混凝 土柱 无黏 结 S MA 驱 动混 凝土 柱 全黏 结 S MA 未驱 动混 凝 土柱 ； S MA 混凝土柱的极 限荷载大致相等 ， 并且都比素混凝土柱大； S MA螺旋箍筋与混凝土半黏 结将有利于 S MA 螺 旋箍 筋对 混凝 土柱 施加 预 应 力 ； 可利 用 S MA 螺 旋 箍 筋 对混 凝 土柱 施 加 较 大 的 预 应 力 ， 实 现对 混凝 土柱 的 变形控 制 关键 词 ： 驱 动 ； 混 凝 土柱 ；形状 记 忆合金 ；黏 结条件 ；轴压 试验 ； 预 应 力 中 图分类 号 ： TU5 2 8 ； TB 3 3 3 文 献标 志码 ： A d o i ： 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 7 9 6 2 9 2 0 1 3 0 4 0 2 8 Ax i a l Co mp r e s s i o n E x p e r i me n t a l S t u d y o f S h a p e Me mo r y A l l o y ( S MA) Ac t u a t i ng Co nc r e t e Co l u m n a t Di f f e r e nt Bo nd Co n di t i o n s YU Zhi gan g 一，HA N X i 。，ZH ON G Li 。，W N K e ( 1 Co l l e g e o f Ci v i l En g i n e e r i n g，Ch o n g q i n g Un i v e r s i t y，Ch o n g q i n g 4 0 0 0 4 5，C h i n a ； 2 Sc h oo l of Ar c h i t e c t u r e Eng i ne e r i n g，Cho n gq i n g Voc a t i o na l I ns t i t ut e o f En gi ne e r i ng，Cho ng qi ng 4 00 03 3 S c h o o l o f Ci v i l En g i n e e r i n g a n d Ar c h i t e c t u r e ，Ch o n g q i n g J i a o t o n g Un i v e r s i t y ，Ch o n g q i n g 4 0 0 0 7 4， Chi n a； 1 n aJ Ab s t r a c t ：Ax i a l c o mp r e s s i o n e x p e r i me n t f o r t h e b o n d e d S M A a c t u a t i n g c o n c r e t e c o l u mn，s e mi b o n d e d S M A a c t u a t i n g c o n c r e t e c o l u mn，u n b o n d e d S M A a c t u a t i n g c o n c r e t e c o l u mn；b o n d e d S M A u n a c t u a t i n g c onc r e t e c ol umn a nd c o nc r e t e c o l umn wi t h s a m e c on c r e t e mi x pr o po r t i o n we r e c a r r i e d ou t The a x i a l c o m pr e s s i o n pr o pe r t i e s o f f i ve gr o ups o f c on c r e t e c ol umn，i nc l ud i n g 1 0n gi t ud i na l s t r a i n，t r a ns v e r s e s t r a i n，l i m i t l oa d a nd c r a c k r e s i s t i n g l oa d we r e c ompa r e dThe r e s ul t s i nd i c a t e t ha t c r a c k r e s i s t a n c e o f SM A c o nc r e t e c ol umns p r og r e s s i v e l y d e c r e a s e s i n t h e s e q ue n c e of s e m i bo nd e d SM A a c t u a t i n g c on c r e t e c ol u m n，bo nd e d SM A； a c t u a t i n g c o nc r e t e c ol u m n，unb o nde d SM A a c t ua t i n g c onc r e t e c ol u m n a n d bo n de d SM A un a c t u a t i ng c on c r e t e c ol u m nThe l i mi t l oa d of SM A c on c r e t e c ol u m ns a r e a pp r ox i m a t e l y e qu a l ，a nd g r e a t e r t ha n t ha t o f c o nc r e t e c o l u mns Se m i bo nd be t we e n SM A s p i r a l s t i r r u p a nd c onc r e t e c o l umn wi l l f a v or t h a t SM A s p i r a l s t i r r up i nd uc e s t h e pr e s t r e s s on c o nc r e t e c ol u m n SM A s p i r a l s t i r r u p c a n b e ut i l i z e d t o i nd uc e t he l a r ge r pr e s t r e s s o n c o nc r e t e c o l umn， a nd f i na l l y t o r e a l i z e t he d e f o r ma t i o n c o nt r ol f o r c on c r e t e Ke y wo r d s ：a c t u a t i o n；c o n c r e t e c o l u mn ；s h a p e me mo r y a l l o y( S MA ) ；b o n d c o n d i t i o n；a x i a l c o mp r e s s i o n e x pe r i me n t ；pr e s t r e s s 收稿 日期 ： 2 0 1 2 - 0 1 1 2 ；修订 日期 ： 2 O 1 3 - 0 卜O 5 基金项 目： 重庆市 自然科学基金资助项 目( C S Tc 2 o o 5 B B 6 1 1 6 ) 第 一作 者 ： 余 志刚( 1 9 8 O 一) ， 男 ， 安徽安庆人， 重庆工程职业 技术 学院讲 师 ， 重 庆大 学博士生 主要从事工程力学 、 智能材料及 结构、 岩土工 程方面的研究 E ma i l ： y z g 3 s i n a c o rn 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 4 期 余志 刚， 等 ： 不 同黏 结条件下 S MA驱动混凝 土柱轴 压试验研究 7 1 5 较素混凝土柱有很大提高 ( 4 ) 可利用 S MA 螺旋箍筋 对 混凝 土柱施加较 L 大 的 预应 力 ， 实 现对 混凝 土 柱 的变形 控制 参考 文献 ： 1 2 3 4 5 6 7 CH ERNENKO V A ， KOKORI N V V ， VI TENK0 I N Pr o p e r t i e s o f r i b b o n ma d e f r o m s h a p e me mo r y a l l o y Ni 2 M n Oa b y q u e n c h i n g f r o m t h e l i q u i d s t a t e J S ma r t Ma t e r S t r u c t ， 1 9 9 4 ， 3( 1 )： 8 O 一 8 2 王治 国 形状记忆合金双 向记忆 效应及驱 动特性研究 E D 成 都 ： 四川大学 ， 2 0 0 2 W ANG Zh i g uo I n v e s t i g a t i o n o n t wo wa y s h a p e m e mo r y e f f e c t a n d d r i v i n g c h a r a c t e r i s t i c s o f s h a p e me mo r y a l l o y s D Ch e n g d u： S i c h u a n Un i v e r s i t y， 2 0 0 2 ( i n Ch i n e s e ) 袁月峰 形状记忆合 金驱 动器设 计及控 制研究 D 阜 新 ： 辽 宁工程技术大学 ， 2 0 0 3 、 YUAN Yu e f e n g S M A a c t u a t o r d e s ign a n d c o n t r o l t e c h ni q u e r e s e a r c h E D F u x i n ： L i a o n i n g T e c h n i c a l Un i v e r s i t y ， 2 0 0 3 ( i n Ch i ne s e ) 杨冠军 ， 杨华斌 曹继敏 我 国形状 记忆合金研 究与应 用的新 进展E J 材料导报 ， 2 0 0 4 ， 1 8 ( 2 ) ： 4 2 4 4 YANG Gu a n j u n ， YANG Hu a b i n ，C AO J i mi n Ne w a d v a nc e s i n r e s e a r c ha n d a p p l i c a t i o n s o f s h a pe me mor y a l l o y s i n C h i n a J Ma t e r i a l s Re v i e w， 2 0 0 4 ， 1 8 ( 2 ) ： 4 2 4 4 ( i n C h i n e s e ) GANDH I M V ， TH OM P SON B S S ma r t m a t e r i a l a n d s t r uc t u r e s M L o n d o n ： C h a p ma n d a n d Ha l l ， 1 9 9 2 ： 3 8 4 3 KOTAM ALA S Pr e s t r e s s i n g o f s i m p l y s u p p o r t e d c o nc r e t e b e a m wi t h N i t in o l s h a p e me mo r y a l l o y D Oh i o ： Un i v e r s i t y o f To l e d o， 2 0 0 4 邓宗 才， 李庆斌 形状记忆合金对 混凝 土梁驱动效应 分析E 1 土木工程 学报 ， 2 0 0 2 ， 3 5 ( 2 ) ： 4 1 4 7 DENG Z o n g c a i ， LI Qi n g b i n Ac t u a t i n g e f f e c t s o f e mbe d d e d s h a p e me mo r y a l l o y o n c o n c r e t e b e a m J C h i n a C i v i l E n g i 一 9 i 0 1 1 2 1 3 ne e r i n g J o u r n a l ， 2 0 0 2， 3 5 ( 2 )： 4 1 4 7 ( i n Chi n e s e ) CH OI E， CHUNG Y S， CHO B S， e t a 1 Co n f i n i n g c o n c r e t e c y l i n d e r s u s i n g s h a p e me mo r y a l l o y w i r e s J E u r o p e a n P h y s i c a l J o u r n a l S p e c i a l To p i c s ， 2 0 0 8， 1 5 8( 1) ： 2 2 5 2 5 9 韩西 ， 余志 刚， 钟厉 S MA环向预应力结构原理 研究 刀 工业 建筑 ， 2 0 0 7 ， 3 7 ( S 1 ) ： 3 2 5 - 3 2 7 H AN Xi ， YU Z h i g a ng Z H ONG Li Re s e a r c h o n s t r u c t u r a l p r i n c i p l e o f r i n g p r e s t r e s s b a s e d S MAE J I n d u s t r i a l C o n s t r u c t i o n， 2 0 0 7， 3 7 ( S 1 )： 3 2 5 - 3 27 ( i n Chine s e ) 崔迪 ， 李宏男 ， 宋钢兵 形状 记忆合金混 凝土柱 动力特性试 验 研究_ J 振 动与 冲击 ， 2 0 1 0 ， 2 9 ( 4 ) ： 1 5 0 1 5 4 CUI Di ， LI Ho n g n a n， SONG Ga n g b i n g Ex p e r i m e n t a l s t u d y o n dy n a mi c p r o p e r t i e s o f SM A r e i n f o r c e d c o n c r e t e c o l u mn s E J 3 J o u r n a l o f Vi b r a t i o n a n d S h o c k ， 2 0 1 0 ， 2 9 ( 4 ) ： 1 5 0 1 5 4 ( i n Ch i ne s e ) 王文仲， 郑秀梅 ， 李广军 高温作用后混凝土强度损失及原因分 析_ J 佳木斯大学学报 ： 自然科学版， 2 0 0 4 ， 2 2 ( 4 ) ： 5 2 6 5 2 8 w A NG W e n z h o n g ， Z HE NG Xi u me i ， I I Gu a n g - j u n C o n c r e t e s t r e n g t h l o s s a f t e r h i g h t e m p e r a t u r e f u n c t i o n a n d i t s r e a s o n a n a l y z e J J o u r n a l o f J i a mu s i Un i v e r s i t y ： Na t u r a l S c i e n c e ， 2 0 0 4 ， 2 2 ( 4 ) ： 5 2 6 5 2 8 ( i n C h i n e s e ) 徐或 ， 徐志胜 ， 朱玛 高温作用后 混凝土强 度与变形试 验研究 J 长沙铁道学院学报 ， 2 0 0 0 ， l 8 ( 2 ) ： 1 3 1 6 XU Yu， XU Z hi s h e n g， ZH U M a Ex p e r i m e n t i n v e s t i g a t i o n o f s t r e n gt h a n d r e f o r ma t i o n o f c on c r e t e a f t e r h i g h t e mp e r a t u r e E J J o u r n a l o f C h a n g s h a R a i l wa y Un i v e r s i t y ， 2 0 0 0 ， 1 8 ( 2 ) ： 1 3 1 6 ( i n Ch i n e s e ) 吴波， 袁杰， 王光远 高温后 高强混凝 土力学性 能的试验研 究 J 土木工程学报 ， 2 0 0 0 ， 3 3 ( 2 ) ： 8 - 1 2 W U Bo， YUAN l i e ，WANG Gu a n g y u a n Ex p e r i me n t a l r e s e a r c h o n t h e me c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f ： H S C a f t e r high t e m p e r a t u r e J C h i n a Ci v i l E n g i n e e r i n g J o u r n a l ， 2 0 0 0 ， 3 3 ( 2 ) ： 8 1 2 ( in Chi n e s e ) 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m