方鋼管再生混凝土軸壓短柱力學性能試驗研究與有限元分析.pdf

1、將廢棄混凝土作為再生混凝土骨料應用于再生混凝土，不僅可以保護環(huán)境，還可以節(jié)約資源，因此是一種很好的處理建筑廢棄混凝土的方式。廢棄混凝土的再利用已經引起廣泛關注，且已有的研究表明，廢棄混凝土可以作為再生骨料用于生產建筑結構用混凝土。但是，與普通混凝土相比，再生混凝土強度和模量低，徐變和收縮大。由于鋼管混凝土中核心混凝土與外部鋼管有良好的協(xié)同工作性能，將再生混凝土填入鋼管內形成鋼管再生混凝土可以很好地改善再生混凝土的力學性能。已有的研究結果

2、表明，鋼管再生混凝土的軸壓力學性能與普通鋼管混凝土類似，但是由于再生混凝土這種材料具有更大的離散型，已有的研究對于再生粗骨料取代率等參數的研究還不夠詳盡，結論還尚未統(tǒng)一，并且對含鋼率較大的試件研究較少，有必要開展更大范圍的關于再生粗骨料取代率和較大含鋼率等的研究，從而驗證并進一步完善已有的相關結論。
　　本文通過試驗研究和有限元模擬相結合的方式探究了方鋼管再生混凝土短柱的軸壓力學性能和破壞機理，分析了各參數對其基本力學性能的影響。

3、本文研究的主要內容如下所示：
　　(1)為研究鋼管再生混凝土短柱的軸壓力學性能，進行了24個試件的軸壓試驗，選取再生粗骨料取代率（0％,25%,50%,75%，100%）和含鋼率(9.65%，16.87%)為主要試驗參數，同時也考慮了抗剪栓釘有無和養(yǎng)護條件差異的影響，分析了各參數對試件破壞模式、荷載-位移關系曲線、極限承載力、初始彈性模量以及延性等性能的影響。
　　(2)基于有限元軟件ABAQUS建立了方鋼管再生混凝土短柱軸

4、壓的力學模型，通過本文和其他學者的58組試驗數據，對模型的正確性和適用性進行了驗證，結果吻合較好，表明該有限元模型能夠較好地模擬方鋼管再生混凝土短柱的力學性能。利用建立的有限元模型進行了截面不同位置的約束效應分析，結果表明再生粗骨料取代率對約束作用影響不大。
　　(3)基于本文以及收集的試驗結果，對各國現有的矩形鋼管普通混凝土短柱承載力計算公式的準確性和適用性進行了評估，結果表明ACI、AIJ、EC和CECS159-2004在預測