GFRP管煤矸石混凝土钢管空心柱轴压试验

张 霓， 郑晨阳， 赵中伟,2， 刘海卿， 羡丽娜

(1.辽宁工程技术大学 土木工程学院, 辽宁 阜新 123000; 2.东南大学 土木工程学院, 江苏 南京 211189)

煤矸石是煤炭开采和洗选过程中排出的固体废弃物，煤矸石堆放占用大量土地和农田，而且产生粉尘和有害气体，还可能发生爆炸、崩塌与滑坡，危害人们的生命、安全和健康，煤矸石的资源化利用迫在眉睫[1].将煤矸石作为混凝土骨料既能解决环境污染，又可弥补天然砂石资源短缺的现状，符合绿色可持续发展的战略需求[2].随着高层建筑、大跨度桥梁、海洋工程及地下工程的发展，建筑物承重结构承担的荷载越来越大，这就要求在重载条件下，承重结构要有足够的承载能力、良好的抗震性能和抗腐蚀性能.纤维增强复合材料(FRP)因其具有轻质、高强及耐腐蚀等优点，被广泛应用于土木工程中[3-6]，以FRP约束混凝土构件为典型[7-9].FRP约束内部混凝土，使核心混凝土处于三向受力状态，提高了混凝土的抗压承载力.Teng等[10]首次提出FRP管-混凝土-钢管空心柱结构，该结构能够充分发挥3种材料的特性，FRP管对核心混凝土和钢管提供环向约束，钢管的弹塑性有利于提高结构的延性，核心混凝土在三向受力状态下承载力得到提高.

基于上述情况，本文将煤矸石混凝土与玻璃纤维增强复合材料(GFRP)管-混凝土-钢管空心柱相结合，制备了一种新型GFRP管-煤矸石混凝土-钢管空心柱(GGCSC)结构.其中，GFRP管的成本相比其他FRP材料低，使结构具有较高的经济效益，同时该新型结构因GFRP管的存在，能够保护内部钢管和煤矸石混凝土，具有良好的抗腐蚀性能，有效提高结构的耐久性；……