《冻融循环后钢管混凝土短柱推出试验研究报告（论文）》

冻融循环后钢管混凝土短柱推出试验研究目录TOC\o"1-3"\h\u2317第一章绪论 5140391.1钢管混凝土的概念及特点 563771.2相关研究综述 6187101.3钢管混凝土的界面粘结强度 1110881.4本文主要研究内容 22701第二章钢管混凝土界面粘结强度的因素分析 41342.1高温对钢管混凝土界面粘结强度的影响 4131142.2钢管混凝土的粘结性能的影响 7118252.2.1长细比的影响 7208082.2.2套箍系数的影响 811522.2.3宽厚比的影响 9194702.2.4试件截面形式的影响 9280812.2.5骨料、混凝土强度、锚固长度的影响 1030892.2.6钢管内表面粗糙程度的影响 1188402.2.7冻融循环对试件的影响 11225412.3截面种类对钢管混凝土的粘结性能的影响 1291402.3.1加劲形式的影响 12141592.3.2截面类型的影响 1510044第三章通过具体实验研究钢管混凝土粘结性能 16276293.1试验方案 16251863.1.1试件的制作 16275433.1.2试验仪器 1770803.1.3试验操作流程 19133373.2试验数据分析与结论 1935343.3对比分析 24197第四章结论与展望 26112764.1结论 26205774.2展望 266357致谢 2726444参考文献 28第一章绪论1.1钢管混凝土的概念及特点在建筑工程中，我们通常把相对容量、体积的混凝土按一定方式存放到钢管内并通过搅拌来增强钢管的强度和刚度的混凝土叫做钢管混凝土。我们一般以混凝土的强度等级作为混凝土的类别的一个衡量标准，通常将强度在C50以下钢管混凝土列为普通钢管混凝土，而将强度在C100以上的列为超高强钢管混凝土。以试件本身的材质来说，如果本来混凝土抗压强度就高，再加上钢材的高强度抗弯能力，两者的特点结合在一起，可以使架构承载能力得到了很大程度上的增强，这种架构是钢管混凝土范围里一种新型的领域。由于它的受力学性能和施工性能比较优异，所以常常建筑领域得到广泛的运用，应而其发展较为迅速。由于钢管混凝土发展的时间不是很长，所以在我国的发展和应用也没长时间。1966年，钢管混凝土构件在北京地铁车站工程中的成功运用开启了构件在应用建筑业中钢管混凝土的前例。之后，钢管混凝土构件又在南方高层建筑中得到应用，比较著名的有深圳世嘉广场大厦、厦门、广州、昆明等大厦。当然，有应用就会有研究，针对于钢管混凝土应用研究的脚步一直都没有停下来。钢管混凝土的特点：我们都知道混凝土可以承受非常大的压力，然而其在抗弯方面却并不突出。但是钢材却恰恰相反，它抗弯性能非常强，加上整体弹性充足，所以钢材在建筑中常常被使用。而钢管混凝土可以将二者结合，并使优点合二为一。以下是钢管混凝土结构的特点：（1）承载力高（2）抗震性优越,延性好（3）施工简便,节约钢材（4）耐火性和耐久性能好（5）耐撞击能力好（6）可以安全可靠采用的高强混凝土1.2相关研究综述薛立红[[1]薛立红,蔡绍怀.钢管混凝土柱组合界面的粘结强度（下）[J].建筑科学,1996,(04):19-23.[2]薛立红,蔡绍怀.钢管混凝土柱组合界面的粘结强度（上）[J].建筑科学,1996,(03):22-28.[3]薛立红,蔡绍怀.荷载偏心率对钢管混凝土柱组合界面粘结强度的影响[J].建筑科学；1997（02）：22-25[4]刘永健，池建军.钢管混凝土界面抗剪粘结强度的出试验[J].工业建筑；2006；（04）；78-80[5]刘永健,刘君平,池建军.钢管混凝土界面抗剪粘结滑移力学性能试验[J].广西大学学报(自然科学版),2010,35(01):17-29.[6]申鑫.方钢管混凝土粘结性能试验研究[D].天津大学,2007[7]MorishitaY,TomiiM.ExperimentalStudiesonBondStrengthinConcreteFilledSquareandOctagonalSteelTubularColumnsSubjectedtoAxialLoad[J].TransactionsofJapanConcreteInstitute.1979:359-366.[8]MorishitaY,TomiiM.ExperimentalStudiesonBondStrengthinConcreteFilledCircularSteelTubularColumnsSubjectedtoAxialLoads[J].TransactionsofJapanConcreteInstitute.1980(2):351-358.[9]MorishitaY,TomiiM.Experimentalstudiesonbondstrengthbetweensquaresteeltubeandencasedconcretecoreundercyclicshearingforceandconstantaxialforce[J].TransactionsofJapanConcreteInstitute,1982，(4):363-370.[10]ShakirKH.Pushoutstrengthofconcrete-filledsteelhollowsectionsLJ].TheStructuralEngineer,1993，71(13):230-233.[11]ShakirKH.Resistanceofconcrete-filledsteelhollowtubestopushoutforces[J].TheStructuralEngineer,1993,71(13):234-243.[12]RoederW.C，CameronB.CompositeActioninConcreteFilledTubes[J].JournalofStructureEngineering.ASCE,1999,125(5):477-484.[13]王恩.高温后钢-再生混凝土组合构件粘结性能研究[D].东华理工大学，2019.[14]徐明,王韬,陈忠范.高温后再生混凝土单轴受压应力-应变关系试验研究[J].建筑结构学报,2015,36(02):158-164.[15]靳忠强，张宁，尚柏羽，李慧.PBL加劲肋方钢管混凝土界面力学性能试验,[J],土木工程与管理学报,2017,34(1).][]在对三十二根钢管混凝土进行了推出试验后，做出了下面的结论，混凝土粘结度受很多因素的影响，其中尤为重要的有三个因素。首先是钢管表面状况。一般情况下，钢管表面的粗糙水平越高，其粘结强度也相应较高。其次是混凝土强度等级高低。一般情况下，其粘结强度与混凝土等级成正比。最后是混凝土养护条件状况，[1]薛立红,蔡绍怀.钢管混凝土柱组合界面的粘结强度（下）[J].建筑科学,1996,(04):19-23.[2]薛立红,蔡绍怀.钢管混凝土柱组合界面的粘结强度（上）[J].建筑科学,1996,(03):22-28.[3]薛立红,蔡绍怀.荷载偏心率对钢管混凝土柱组合界面粘结强度的影响[J].建筑科学；1997（02）：22-25[4]刘永健，池建军.钢管混凝土界面抗剪粘结强度的出试验[J].工业建筑；2006；（04）；78-80[5]刘永健,刘君平,池建军.钢管混凝土界面抗剪粘结滑移力学性能试验[J].广西大学学报(自然科学版),2010,35(01):17-29.[6]申鑫.方钢管混凝土粘结性能试验研究[D].天津大学,2007[7]MorishitaY,TomiiM.ExperimentalStudiesonBondStrengthinConcreteFilledSquareandOctagonalSteelTubularColumnsSubjectedtoAxialLoad[J].TransactionsofJapanConcreteInstitute.1979:359-366.[8]MorishitaY,TomiiM.ExperimentalStudiesonBondStrengthinConcreteFilledCircularSteelTubularColumnsSubjectedtoAxialLoads[J].TransactionsofJapanConcreteInstitute.1980(2):351-358.[9]MorishitaY,TomiiM.Experimentalstudiesonbondstrengthbetweensquaresteeltubeandencasedconcretecoreundercyclicshearingforceandconstantaxialforce[J].TransactionsofJapanConcreteInstitute,1982，(4):363-370.[10]ShakirKH.Pushoutstrengthofconcrete-filledsteelhollowsectionsLJ].TheStructuralEngineer,1993，71(13):230-233.[11]ShakirKH.Resistanceofconcrete-filledsteelhollowtubestopushoutforces[J].TheStructuralEngineer,1993,71(13):234-243.[12]RoederW.C，CameronB.CompositeActioninConcreteFilledTubes[J].JournalofStructureEngineering.ASCE,1999,125(5):477-484.[13]王恩.高温后钢-再生混凝土组合构件粘结性能研究[D].东华理工大学，2019.[14]徐明,王韬,陈忠范.高温后再生混凝土单轴受压应力-应变关系试验研究[J].建筑结构学报,2015,36(02):158-164.[15]靳忠强，张宁，尚柏羽，李慧.PBL加劲肋方钢管混凝土界面力学性能试验,[J],土木工程与管理学报,2017,34(1).薛立红[]等学者还调查了粘结强度受影响的其他因素，如偏心距。钢管混凝土可以承担轴心荷载力，还可以很大程度承载弯矩，但是也有不利影响。通常钢管混凝土在弯矩的约束下，往往让钢管混凝土处于偏心受压的状态下，界面上传下来的径向压力造成不同的摩擦力从而让偏心的负荷承载力也随之产生弯矩。由此表明，常常偏心率能够影响到粘结强度，所以偏心率是很重要的一个因素；在一个特定的条件下，粘结强度和偏心率存在一个固定的比例关系，而这个特定的条件就是相同的长细比；反之，在偏心率相同这一特定条件下，粘结强度等级和长细比也存在一个固定的比例关系。另外，刘永健[][]在其进行的钢管混凝土推出试验中得出：(1)通常情况下，钢管纵向应变沿长度方向都有一个特征，它们的长度方向大概是以三角形的形态呈近似均匀分布。(2)通常情况下，粘结强度受很多因素影响，混凝土界面形状就是很大一个因素。相同材料和工艺情况下，圆钢管的比方钢管的混凝土粘结强度更强。3）试样尺寸往往影响着钢管的轴向承载能力。钢管通过约束，可以提高混凝土的柱体抗压强度。在峰值承受范围内，试样直径的增加会减小钢管中的环向应力，从而降低约束的加强效果。钢管中的垂直应力随着直径的增加而增加。通过实验，我们可以用一个固定的值来表示它们的粘结强度，就是把0.462Mpa赋予给方钢管混凝土界面的粘结强度，而圆钢管混凝土界面的平均粘结强度定为1.032MPa。进一步研究，发现两者差距比较小，通过这个可以得出，钢管混凝土界面粘结强度和混凝土强度并没有什么关联；往往混凝土龄期的长短也会影响粘结强度，总的来说，一般龄期久的粘结程度会更高；由于钢管长径比的大小不一，钢管长径比高的粘结程度会更高；还有一个原因，钢管径厚比的分布也影响粘结强度，一般来说钢管径厚比较高的粘结强度也会更高。（4）申鑫[]对22根方钢管混凝土短柱的轴压承载力及其界面粘结力开展了研究，结合了粘结机理，比较了当在不同粘结形式时，钢管混凝土柱的力学性能，和破坏特征。结果显示，界面粘结形式对方钢管混凝土短柱轴压极限承载力的影响很小，小到可以忽略不计，所以我们可以认为基本没有影响。相较于国内，国外相关研究开展的要早一些。1866年，德国人是最先提出钢管混凝土结构相关的计算理论的。后来，欧洲各国的学者在34年间相继发表了一些相关钢管混凝土的理论和实验研究成果。在此后的几年内，以Morishita为主的一些学者，进行了推出试验[][][]，当时大家都在研究当方形、圆形和八角形等钢管混凝土在轴压下时粘结强度与滑移现象大小之间的关系。最后的研究结果表明，不同钢管混凝土的截面确实对粘结强度有影响，粘结强度最高的为圆钢管混凝土（0.2-0.4Mpa），相对而言，粘结强度最低方钢管混凝土（0.15-0.3Mpa），而在这方面，八角形的钢管混凝土是唯一影响比较小的。Shakir一行人在1993年，对四十根钢管混凝土的推出试验中[][]，对构件截面形状尺寸、大小、钢管内部是否光滑以及设置一个剪力连接件会不会影响粘结强度进行了研究。后来将钢管内表面涂油试件和未涂油试件的粘结程度进行了对比较，得出没有涂油试件的粘结度高一些。因此，栓钉的设置并不影响粘结程度的提高。Roeder等若干学者在1999年，对新的影响粘结强度高低的因素，在一定程度下，粘结强度高低与混凝土的干缩、构件截面尺寸和宽厚比有很大关联[]。，Johanssonr等一行人在2002年做了三种轴压试验，运用了不同的加载方式，得到了粘结强度和受力性能，在受力程度相同的特定条件下，其实没有什么联系的结论。在有粘结强度的情况下，若是混凝土先受力，钢管制约者混凝土，并在一定程度上造成其它影响[]。1.3钢管混凝土的界面粘结强度钢管混凝土的界面粘结力通常受以下三部分影响：(1)混凝土与钢管的化学胶结力从定义上解释，胶结力就是当水泥胶体和钢材接触时，水泥胶体与钢板的化学吸附力。有很多因素影响粘结强度，像混凝土种类、混凝土强度、水灰比、浇筑位置、温度等。国内外试验研究了钢筋的粘结力，渗透混凝土的结果表明，钢筋与混凝土之间存在可忽略的粘结强度。在钢棒电压响应率不足以产生破坏胶结力的局部滑动的情况下，一旦表面一些部位滑动了，水泥就会产生无法恢复的流失。由于混凝土与钢是不同的材料，在浇筑中，钢材与混凝土之间有水和气孔，水泥脱水过程的产物是一直按压气泡和按压气泡，试件顶端的水膜和气泡不停冒出，剩余空间由水化产物填满，其中水泥胶力较高，而试件底部气孔和水膜的存在使试件的三面强度较低，这也是为什么钢管混凝土自由端会滑移的原因，但这种现象本身并不是由于水泥粉强度较低造成的，当然。高温造成损耗，导致胶力的减少。(2)钢管内表面的差异与混凝土内部的机械咬合力的变化：经过多次试验研究，证明机械咬合力还是被钢管表面的光滑度与否所影响，管表面的光滑度也决定了粘结强度。被Rehm测试的钢筋，暴露在空气里，表面严重锈烛，凸出的面积可达0.08-0.1mm以上，Virda和Shakir觉得钢管表面的凸起高差有个固定数值，往往为1-2mm，将其称之为“微观偏差”，机械咬合力就从中而来，它是“微观偏差”获得的界面抗剪粘结应力。(3)钢管与混凝土接触产生的摩阻力：当钢管与核心混凝土产生相对滑移后，摩阻力开始发生作用，出现了和摩擦系数成正相关。钢管对混凝土产生的压力与钢管内径的不一致程度成正相关，摩擦阻力取决于法向压力。在钢管内表面滑动和重复次数的增加逐渐变多后，钢管增加了与混凝土接触面的摩擦系数少。因此，在重复加载后，另外初始偏心和初始燃烧不均匀引起的径向压力增大，摩擦增大，从而影响者连接滑移曲线的方向。1.4本文主要研究内容（1）通过阅读相关类型的论文文献，总结已有的经验结论，并分别对温度、材料以及其他一些因素对钢管混凝土粘结力的影响进行分析。（2）在10根圆钢管混凝土的推出实验之外，还对10根方钢管混凝土试件进行了推出试验。本文旨在了解界面抗剪粘结力的构成，还有影响界面抗剪粘结破坏的因素，以及界面抗剪粘结力的发展规律，并在此基础上，更好地了解关于钢管混凝土界面抗剪粘结的知识，并对它有进一步的深入研究。（3）本次论文主要流程图如下：图1.4.1论文流程图

第二章钢管混凝土界面粘结强度的因素分析2.1高温对钢管混凝土界面粘结强度的影响如前所述，再生混凝土的性能会受到温度的影响会发生一定的改变，例如不同场景高温的影响，试件的质量都会降低；只有室温恢复到原有的温度时才会使质量一定程度的恢复，但是经过高温影响后的试件很难恢复成之前的强度。由此我们可以得出，不管是钢管、钢筋再生混凝土都会因为高温的影响导致性能变差，并可能产生特异变化。图2.1.1高温后钢管再生混凝土试件[]经过高温的影响后钢筋再生混凝土试件如图2.1.1所示。钢筋再生混凝土试件的温度测试从200度开始，试件表明与一般温度下的试件比较没有太多变化，没有任何裂缝现象；然后加大温度至400度-600度高温后，试件随着温度的增加温度从青色转为红色，最后转为黑色，甚至出现脱落现象。通过200度高温的影响之后，钢筋再生混凝土试件外观与一般温度下的试件相比没有很大的改变，没有任何的脱落现象；但是试件通过400度至600度的高温影响后，开始呈现红色，甚至转为黑色，试件的外层缝隙也开始随着加热时间的变多。图2.1.2高温后再生混凝土试件[14]影响分析：在200度高温后混凝土脱去自由水产生收缩，相互作用力增大，从而增加摩擦力和机械咬合力，导致粘结强度没视野么变化，有可能还更高了。在400-600度高温之后，混凝土外部开始出现裂变，由于裂变，导致粘结强度在大幅度减小。在到达800度高温后，混凝土吸水膨胀，减少钢管与混凝土之间的摩擦力，再加上混凝土强度的减少，让粘结强度和极限粘结应力更差了。

表2.1.2试件极限荷载[]表2.1.3试件极限粘结强度[15]图2.1.4温度对极限粘结强度的影响[15]图2.1.5经历高温时间对极限粘结强度的影响[15]根据表2.1.2和2.1.3中不同试件的极限荷载和粘结强度，结合图2.1.4温度对极限粘结强度的影响，图2.1.5中高温时间对极限粘结强度的影响，我们可以推测钢管混凝土性能随高温温度和经历高温时间的变化原因如下：高温会使再生混凝土和钢管的化学物理性状发生改变，导致两者之间的化学胶结力降低。钢管混凝土试件在外加高温的作用下，混凝土内部会产生裂缝，尤其对于再生混凝土来说，由于其特殊的制作工艺等原因可能导致内部产生更多的裂缝。当试件冷却至室温后，钢管、混凝土会伴随冷却收缩，但由于两者材质性能不同，并且内部由很多裂缝，从而两种材料之间会产生挤压力，挤压力则会使两者间摩擦力和机械咬合力增大，表现为粘结强度增大。2.2钢管混凝土的粘结性能的影响2.2.1长细比的影响图粘结强度与长细比关系[]由图2.2.1可知，试件粘结长度首先要在宽厚比设置的范围里，例如取B/t=40（即27.3＜B/t＜50)，然后再根据长细比的增大后先减小再增大，所以变化的高低相差不同，变化的跟规律也完全不同。但这些影响都是宽厚比在50以下才会有的，一般来说，只要宽厚比超过50，长细比就不再作为影响界面平均粘结强度的因素。构件长细比的影响：钢管的长细比(4L/D)不同时，钢管混凝土产生的粘结应力有随长细比的增大而变大的趋势。变化规律由图可看出。图粘结应力与长细比的关系[16]2.2.2套箍系数的影响图粘结强度与套箍系数关系[17]由图可知，在试件长细比数值稳定不变的情况下，同时避开其他因素可能会产生影响下，钢管混凝土构件界面平均粘结强度受到套箍系数(如图示试验中选取0.4＜0.8＜1.1)的影响，随套箍系数的增大呈线性增大走向。2.2.3宽厚比的影响图粘结强度与宽厚比关系[17]由图可知，整体的趋势上界面平均粘结强度受到宽厚比的影响，随着宽厚比的增大而减小，当试件长细比为10.4时，变化速率明显比长细比大的粘结强度的速率更大，具体从图中的各条曲线分析可以看出，相比较而言，长细比为10.4时曲线的变化更陡。如果不将长细比纳入特定条件，仅从一个曲线的拟合分析看，可以得出线性关系或反指数的增长跟粘结的强度宽厚比相关。2.2.4试件截面形式的影响一般来说，钢管截面尺寸大小极其重要，因为它直接决定了填充在钢管内核心混凝土截面尺寸大小。钢管截面尺寸大小会影响混凝土粘结强度，从普通混凝土的角度来说，较大截面尺寸的混凝土会产生相对较大的失水干缩，导致混凝土与钢管内壁的位置空间增大。这种情况下，钢管与混凝土界面间的粘结强度会受到改变，同时也要考虑钢管壁厚大小的问题，因为它能够直接决定钢管核心混凝土束缚能力的强弱。如果把圆形截面和方形截面试相比较，会发现圆形截面试件能够达到的粘结强度更强，这也是目前达成统一认识的结论。研究表明，主要是由于圆钢管径向刚度均匀的原因，如果核心混凝土收到压力时，圆钢管沿其周边混凝土会产生一定的滑移，从而起到制约抗衡作用，而方钢管径向刚度不均匀，四个角部偏大，受到压力作用时，只有四个角部钢管能够有效起到抵抗作用，但不能有效的抵抗混凝土滑移。2.2.5骨料、混凝土强度、锚固长度的影响图再生粗骨料取代率对极限粘结强度的影响[15]图混凝土强度等级对极限粘结强度的影响[15]图锚固长度对极限粘结强度的影响[15]一般来说，影响极限粘结强度等级的也有很多因素，如再生粗骨料取代率、混凝土强度等级、强度等级、取代率、锚固长度等。例如从锚固长度来看，试件的强度增幅会随锚固长度增加明显减少（图）。同时再生的混凝土核心部分出现的裂缝也比一般的混凝土核心部分出现的裂缝相对较多，所以想令其冷却收缩需要将试件冷却至室温。情况下，不同材料间互相产生的压力让摩擦力和机械的咬合力加强。2.2.6钢管内表面粗糙程度的影响钢管内表面的粗糙系数与粘结强度成正比，粗糙系数越大就说明摩擦系数越大，摩擦系数越大也就说明摩擦力越大，摩擦力越大就会影响到混凝土与钢管内壁的机械咬合力，而机械咬合力也随之增大。根据文献[]中内容可以得知，将花纹钢引用到钢管混凝土中，都知道花纹钢的高度是钢管壁厚的0.2倍~0.3倍，所以具有良好的咬合力。正因为在一点的基础上，在一定程度上提高了粘结力，增强了粘结强度。2.2.7冻融循环对试件的影响表冻融后试件极限粘结强度[]极限荷载（KN）滑移量（mm）粘结强度（Mpa）冻融0次43.850.2046.23冻融5次39.020.1835.55冻融15次33.960.1254.83冻融25次20.390.0972.9图冻融循环后荷载-滑移变化对比柱状图[图冻融循环后粘结强度变化对比柱状图如上表所示，根据相关文献[冻融多次后实验得出的数据绘制出柱状图。由图可以看出冻融循环次数的增加滑移量在下降，但同时极限荷载的出现也标志了构件承受了最大的压力值和剪切力。图也显示出粘结强度的变化，基本走向和滑移量的走向相同，都是呈下降趋势。两张对比图可以充分说明构件的延性降低。2.3截面种类对钢管混凝土的粘结性能的影响2.3.1加劲形式的影响在进行实验加载的过程中，三个试件均在发生不同的变化。试件加载初期：K型、L型、PBL型都无明显变化。在将粘结破坏荷载设置到20％上下时，K型、L型没有明显变化，但PLB型试件开始发出响声，继续加载快达到破坏荷载时，PLB试件变化最为明显，发出的声音密集且清脆。图为（a）（b）（c）三种试件在推出破坏过程图，在图（c）中可以清晰看出PBL型试件中存有混凝土。图展示了混凝土榫的剪切破坏。再借助云图（图—L型试件3D扫描变形云图；图—PBL型试件3D扫描变形云图）可以对比看出PBL型试件钢管外壁变形最为明显，而L、K型试件的变形在试件的3/4高度附近有微小鼓包。图试件推出破坏过程图[]图混凝土榫剪切破坏[图三种加肋类型的粘结强度柱状图[]从图我们不难发现加肋钢筋的截面类型同样会引起粘结强度的不同，可想而知粘结力是一个十分敏感的物理量，所以本次实验难免会有所误差。图L型试件3D扫描变形云图[]图PBL型试件3D扫描变形云图[]在上面的图中我们可以发现，设置加劲肋增大了粘结-滑移剪切模量，并且可以清晰的看出加了之后的效果是不加的2.1倍。粘结位移也有发生变化，加带肋是不加的2.4倍。对于PBL试件来说，带肋与不带肋粘结强度差了56％。因此这种整体系统框架结构的性能一定程度上的提高混凝土和钢管内部的摩擦，带肋性能使加强部分的抗屈性能有所加强。如果以K型号的试件对比L型号的试件可以得出粘结强度随着截面含钢率而增加百分之42，但是PBL试件相比的话粘结强度是根据截面含钢率减少而提高的百分之56，正好与之相反。2.3.2截面类型的影响表试件极限粘结强度与位移极限粘结强度对比[]从上面数值可以得出，圆形钢管再生混凝土试件的粘结强度普遍优于方钢管试件。这与文献[]所得结果也较为吻合。其原因如下：方形钢管的四周主要是混凝土的主体部分，但是钢板的周围并没有对混凝土主体部分做出限制，导致钢管在受压时内部受到强烈压缩，不仅导致钢板形状的改变，还会使混凝土主体和钢板分离开来，粘结力也就不存在了。但是圆形钢管并不会像方形钢管那样发生脱离，圆形钢管受到压缩时产生的压力比较平均，能够很好的分担四周的径向压力，粘结强度也大大的增强。所以不难发现，圆形钢管再生混凝土的粘结度，可能要百方形钢管再生混凝土好。构件截面形状的影响[]：通过对钢管混凝土的实验研究来看，不同的构件截面形状的粘结强度不同，钢管混凝土主要截面形状包括圆形、多边形、方形这三种。这三种截面的粘结强度值为：圆形＞多边形＞方形。第三章通过具体实验研究钢管混凝土粘结性能3.1试验方案3.1.1试件的制作本次实验选用20个钢材构件，分别选用尺寸半径为50mm，长度为300mm，壁厚3mm的圆形钢管混凝土，如图3.1。以及尺寸为高300mm，宽为80mm×80mm，壁厚3mm的方形钢管，如图3.2。前者命名为F1，后者命名为F2。主要测试了各类型的钢管和对应的砼之间的作用，并详细记录流程中的细节，在探讨后总结出相应的结果。依照混凝土的产品官方要求（）与其常规调配策划规定（）独立完成级别是C30的产品，水泥：砂：石：水的对应关系是:1：1.35：2.74：0.5，试件并采用立式浇筑。本实验采用C30混凝土，具体配合比如下表所示：表实验材料配比方案图3.2F1方钢管混凝土试件图3.1圆钢管混凝土试件图3.1.2试验仪器冻融循环试验机、微机控制电液伺服试验机、钢管（圆形、方形）混凝土、钢垫板（微机控制电液伺服试验机）图推出实验装置图冻融循环箱3.1.3试验操作流程本实验以冻融循环钢-钢管混凝土推出实验为中心进行研究，推出试验时试件的一端留有一段空钢管，然后将一块小于钢管内径的钢垫板放置另一端的核心混凝土的顶面之上。在试验中，当核心混凝土从钢管中取出时，钢管的一端被压缩，另一端是核心混凝土。在挤压过程中，对钢管混凝土表面粘结玻璃的整个过程进行了测试，并进一步确定了粘结强度。目前多数实验研究均采用这类方法。本文采用冻融循环后推出实验法，先将不同长细比、不同钢管厚度的钢管混凝土试件分别遭0次、5次、15次、25次冻融循环后，再进行推出实验。这样设计试验的主要目的就是为了探究分析冻融循环次数、试件长细比和钢管宽厚比对粘结强度的影响。以下为本次实验流程图：图3.2试验数据分析与结论圆钢管混凝土（推出试验）实验数据图3.2.1未冻融圆钢管反复推出实验曲线图图3.2.2反复冻融推出荷载-位移曲线图圆钢管在冻融循环后的最终储存性能和位移曲线与未冻融的圆钢管相比有明显变化。冻融循环次数的增加是先解除极限荷载，然后上升的。如上两个曲线图所示，冻融次数的增加导致荷载的峰值和拐点都在不断下降，在实验刚开始阶段，钢管与混凝土之间并没有发生相对滑移现象，但是在试件的上方可以看出钢管与混凝土界面有微小的变化。随着实验的进行，试件两端承受的荷载愈来愈大，试件并发生了松动，还能清晰的听见由于滑移所产生的嘀嗒声，这也是粘结力逐渐消失的过程。除了负荷压力曲线有缓慢上升的趋势外，曲线上还有峰值都有转折点。拐点出现在滑动曲线上，负载值不降低，整个曲线的水平变化相对缓慢增加。之后，受力曲线的水平发展迅速改善了一般的滑值参数。在这里有一个明显的下滑，所以在曲线的末端有一个上升的趋势。（2）方钢管混凝土（推出试验）试验数据图3.2.3冻融循环作用下方形钢管荷载-滑移曲线图3.2.4反复冷融0次作用下荷载-滑移曲线循环0次的粘结滑移应变关系图：注：N1、N2、N3、N4，N1、N3为试件推出第一次，N2、N4为反复推第二次。图3.2.5循环5次的粘结滑移应变关系图：图3.2.6循环15次的粘结滑移应变关系图：图3.2.7