冻融后钢管混凝土

粘结强度降半

经受200次冻融循环后粘结强度仍保留过半，为寒冷地区钢管混凝土结构提供可靠界面的复合材料试件。

王力 · Peng, Yin · Yang, Xijuan · Wenliang, Ye · 李子奇 · Liang, Zhang · Wen-Ting, Chai · 苏俊省

Journal of Building Engineering 2025

参数信息

粘结强度下降率（200次冻融）

49.32 %

粘结强度下降率（温度20°C→60°C）

7.14 %

粘结强度下降率（耦合作用）

59.12 %

技术优势

冻融后粘结强度仍可预估

基于试验数据建立了粘结强度计算公式，可直接用于预测不同冻融循环次数、温度、钢管壁厚和核心混凝土强度下的粘结强度，无需重复试验。

考虑耦合效应的本构模型

提出了考虑界面损伤机制的粘结-滑移本构模型，可描述冻融和温度耦合作用下的界面演化，为有限元模拟提供支撑。

给出冻融和温度的具体降幅

明确了200次冻融循环导致粘结强度下降49.32%，温度从20°C升至60°C导致下降7.14%，耦合效应下降59.12%，为安全评估提供定量依据。

应用场景

• 寒冷地区建筑结构：提供冻融后钢管混凝土界面设计参数，确保寒冷地区结构安全。
• 极端环境工程材料：定量描述极端温变和冻融耦合下材料界面退化，支撑恶劣环境选材。
• 钢-混凝土组合结构：用粘结-滑移本构模型预测组合结构界面性能，优化钢管混凝土设计。