1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 研究背景

随着国家“十三五规划”对西部基础交通建设的大力扶持，西部山区迫切需要建设一批跨径更大的钢管混凝土拱桥，这也对核心混凝土的强度提出了更高的要求（c100~c140）。目前，本课题组已首次成功将c100钢管混凝土应用于磨刀溪大桥（270m）及广安官盛渠江大桥（320m）。然而，西部山区天然河砂、水泥及优质矿物掺和料资源缺乏，需从外省输运，因此混凝土造价高，充分利用西部资源丰富的机制砂配制钢管混凝土具有广阔的经济和社会价值。同时，提高混凝土的强度等级，可增加组合结构的承载力，从而减小截面尺寸，减少钢管混凝土的用量，降低工程造价。因此需要进一步研究利用机制砂制备c120~c140的自密实补偿收缩钢管混凝土，为川藏高速公路大跨度钢管混凝土拱桥建设提供技术支撑。

钢管混凝土是一种在钢管内灌入混凝土而形成的组合材料，利用钢管的套箍约束使混凝土处于三向受压状态，提高混凝土抗变形能力、耐久性能；管内密实填充混凝土能避免钢管的局部屈曲和受压失稳，组合结构的承载能力显著提高。在这一组合结构中，混凝土受到钢管的紧箍作用，强度和韧性得到提升。而钢管凭借填充在其中的混凝土提高了稳定性的同时，相比全钢结构大大减少了用钢量。而在体积稳定性和耐久性方面，混凝土由于钢管的密封作用，与外界的水分交换较其他的混凝土要少很多，这就使得其干缩现象得到限制，同时由于水分渗透导致的混凝土劣化也得到了限制。由于混凝土本身带有的碱性环境，钢管内侧的锈蚀也得到了抑制。同时，我国的西部地区发生地震的频率较高，当地的桥梁结构应具有可靠的抗震性能，而钢管混凝土拱具有出色的抗震性能。在我国西部地势险峻，高山深沟峡谷地区具有广泛应用前景。当前，本课题组参与建设的诸如四川合江长江一桥（530m）、重庆巫山长江大桥（460m）、干海子特大桥等重点工程的建设标志我国钢管拱桥施工建设处于国际领先水平。

2. 研究的基本内容与方案

2.1.研究内容和目标

针对工程重大需求，依托四川省交通厅科技计划项目“超高强自密实微膨胀钢管混凝土研究与应用”（编号：2015tz0057）和川藏高速公路工程，拟针对超高强钢管混凝土（c120-c140）开展以下研究：

（1）基于密实骨架堆积设计初始配合比，重点研究配合比参数（胶凝材料用量、水胶比、砂率、矿物掺和料种类及掺量、纤维种类及掺量）对钢管混凝土工作性能和力学性能的影响规律，确定最优的超高强钢管混凝土配合比参数。

3. 研究计划与安排

3．进度安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告；

第4－7周：确定c120-c140自密实微膨胀钢管混凝土原材料种类和物理力学性能指标，调整混凝土配合比参数，研究混凝土配合比设计参数对c120-c140自密实混凝土抗压、抗弯强度、弹性模量、收缩与徐变的影响规律；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 胡曙光,丁庆军. 钢管混凝土[m].北京:人民交通出版社，2007，(1).

[2] p.kumar metha, paulo j.m.montelro.混凝土微观结构性能和材料[m].中国电力出版社,2008,(1).

[3] xiong feng,sashi k kunnath,liu haowu. seismic behavior of concrete filled steel tubular arch structures[j].earthquake engineering and engineering vibration, 2005, vol.4 (1), pp.107-115