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基于形状记忆合金(Shape Memory Alloy,.SMA)的形状记忆效应,提出一种新型的预应力结构一形状记忆合金环向预应力混凝土结构,并提出SMA环向预应力混凝土结构在应用推广之前必须解决的问题以及研究方向。
本文为了研究形状记忆合金环向预应力混凝土结构,在理论分析的基础上,通过对国内外有关SMA文献资料的研究,了解了有关SMA的各种特性、工程意义及目前国内外SMA的研究现状,为下一步试验的顺利实施做好充分的准备。进行了SMA的形状记忆效应测定、SMA环向预应力混凝土柱的通电试验、混凝土在100℃下被烘干后的力学性能的试验研究、在未加SMA作为箍筋的条件下素混凝土柱的轴压试验研究、在合金丝有预应变条件下SMA环向混凝土柱的轴压试验研究和在合金丝没有预应变条件下SMA环向混凝土柱的轴压试验研究。经过分析和试验,得出了形状记忆合金丝在有预应变、没有预应变和无环向约束三种情况下混凝土柱的裂缝出现时的荷载、承载力和变形变化规律。
结果表明:通电加热合金的方法可以使SMA达到其相变点温度,但是在加热的过程中,合金向混凝土传递热量难以控制;烘干后的混凝土柱的轴向抗压强度和表面抗拉强度都比没有加热的试件的相应强度要低;SMA环向预应力不能提高SMA混凝土柱的极限承载力,但能够提高其抗裂能力。