高温后灌浆料静动态单轴受压力学性能

摘要

灌浆料是套筒灌浆连接的关键组成部分，其受力本构关系的建立，能为套筒灌浆连接火安全设计方法的形成提供技术支持。通过36个小棱柱体试件的单轴受压试验，先开展高温试验（最高温度≤600℃），冷却至室温后，再设置静、动态加载应变率，研究高温后灌浆料的单轴受压力学性能。结果表明：采取105℃预烘干120 min，结合升温速率5℃/min的复合措施，抑制抗压强度为85.7 MPa灌浆料的爆裂；灌浆料试件的失效模式为竖向通缝式开裂，且随着应变率的增大，试件表面发生明显的剥落现象；动态加载应变率为0.067 s^-1下，高温后普遍高于静态下的试件峰值应力值，最高可达29.6%；动态加载应变率为0.001 s^-1下，高温后试件的弹性模量低于常温值，峰值应变高于常温值，其中，弹性模量下降幅度最大可达57.0%，峰值应变增大幅度最大可达13.2%；高温后灌浆料应力–应变归一化曲线包括上升、下降两部分，二者均呈现非线性发展特征；通过试验数据的拟合分析，建立高温后灌浆料单轴受压归一化静动态本构模型，并将其应用于高温后套筒灌浆连接高应力反复拉压的有限元模拟分析。模拟对象的荷载–位移曲线、峰值荷载等特征与实测结果吻合度较高，且率先实现模拟对象的套筒外钢筋断裂，得到400℃为高温作用后套筒灌浆连接失效模式转变的临界温度。

关键词

灌浆料 / 高温作用 / 单轴受压 / 本构模型 / 套筒灌浆连接 / 有限元模拟

基金资助

国家自然科学基金面上项目（52078358）; 江西省教育厅科技计划项目（GJJ201010）