鋼管再生混凝土短柱軸壓力學(xué)性能研究.pdf

1、隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展，建筑物建造和拆除施工過(guò)程中產(chǎn)生了大量的建筑垃圾，其中30％~40%為廢混凝土，由此引起的占地、環(huán)境污染等問(wèn)題已逐漸受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的重視。目前，將采用廢混凝土配制而成的再生混凝土運(yùn)用于建筑工程中被公認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)建筑資源可持續(xù)化的重要措施之一，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和社會(huì)意義。然而，由于再生混凝土的力學(xué)性能相對(duì)于普通混凝土有所下降且變異性增大，目前大多用于道路等非結(jié)構(gòu)體系中，為了更好的利用再生混凝土，一些學(xué)者從組合結(jié)構(gòu)的角度

2、考慮將其灌入鋼管中形成鋼管再生混凝土，對(duì)再生混凝土的力學(xué)性能進(jìn)行改善，并發(fā)揮鋼管和再生混凝土各自的力學(xué)優(yōu)勢(shì)，為廢棄混凝土的資源化利用提供了重要途徑。鋼管再生混凝土作為一種新型結(jié)構(gòu)構(gòu)件，目前關(guān)于此方面的研究尚處于起步階段。本文針對(duì)鋼管再生混凝土短柱軸心受壓力學(xué)性能進(jìn)行了較為深入的試驗(yàn)研究和理論分析，具體進(jìn)行了以下幾方面的工作：
　?。?）進(jìn)行了鋼管再生混凝土及鋼管普通混凝土短柱在軸心荷載作用下的試驗(yàn)研究，觀察并研究了試件在軸心壓力作

3、用下荷載與縱向、橫向變形間的關(guān)系，以及試件的破壞模式；通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果分析了試件的含鋼率、鋼材強(qiáng)度、核心再生混凝土強(qiáng)度及其粗骨料取代率等參數(shù)對(duì)鋼管再生混凝土短柱軸向壓力與縱向變形關(guān)系曲線的影響。
　?。?）基于試驗(yàn)測(cè)得的各級(jí)荷載作用下試件鋼管的縱向及橫向應(yīng)變，采用數(shù)值分析方法計(jì)算得到鋼管各測(cè)點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)的變化，并通過(guò)平衡條件獲得了核心再生混凝土的應(yīng)力變化規(guī)律，從而明確了軸向壓力作用下鋼管與核心再生混凝土對(duì)試件極限承載力的貢獻(xiàn)，以及鋼管與

4、核心再生混凝土的相互作用。
　?。?）利用ABAQUS有限元軟件建立了可用于分析鋼管再生混凝土軸心受壓短柱的有限元模型，并通過(guò)本文試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了模型的合理性。
　?。?）進(jìn)行了鋼管再生混凝土短柱軸心受壓力學(xué)性能的參數(shù)分析，分析了含鋼率、鋼材屈服強(qiáng)度、核心再生混凝土軸心抗壓強(qiáng)度及再生粗骨料取代率的影響。根據(jù)試驗(yàn)和理論研究，提出了鋼管再生混凝土軸心受壓短柱的鋼管及核心再生混凝土縱向平均應(yīng)力與縱向平均應(yīng)變的關(guān)系曲線的計(jì)算表達(dá)式，進(jìn)