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《北京工业大学》 2010年
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再生混凝土框架—剪力墙抗震性能试验及理论研究

尹海鹏  
【摘要】: 再生混凝土结构的抗震性能和工程应用问题,是建筑垃圾资源化的重要组成部分,也是目前国内外工程界十分关注和亟待解决的科学和技术问题。以往,对再生混凝土材料性能以及基本构件的力学性能已有一定的研究,但是对再生混凝土结构抗震性能试验研究的文献尚少,对再生混凝土结构抗震理论分析和设计方法研究比较欠缺。本文对再生混凝土框架、再生混凝土框架-剪力墙以及再生混凝土长柱进行了抗震性能试验、抗震理论与设计方法的研究。主要贡献如下: 1.完成了1/2.5缩尺的2个再生混凝土框架模型、2个再生混凝土框架-剪力墙模型,在低周反复荷载下的抗震性能试验研究。较系统地对各试件的承载力、刚度及其退化过程、延性、滞回特性、耗能能力、屈服机制和破坏特征等进行了对比分析。进行了其全过程非线性有限元分析,揭示了其屈服机制,计算结果与试验结果符合较好。 2.完成了1/2缩尺的7个不同再生骨料取代率的混凝土长柱模型,在低周反复荷载下的抗震性能试验研究。对不同再生骨料取代率、轴压比和纵筋配筋率试件的承载力、刚度及其退化过程、延性、滞回特性、耗能能力和破坏特征等进行了分析。进行了其全过程非线性有限元分析,建立了其承载力计算模型和恢复力模型,计算结果与试验结果符合较好。 3.提出了再生混凝土框架结构和框架-剪力墙结构的一般规定、截面设计方法和抗震构造措施。 主要结论: 1.随着再生骨料取代率的增加,再生混凝土框架的抗震性能有所降低。全再生骨料混凝土框架和下部普通混凝土上部再生混凝土框架相比,其承载力降低了5%、延性降低了20%、耗能能力降低了12%。 2.随着再生骨料取代率的增加,再生混凝土框架-剪力墙的抗震性能有所降低。全再生骨料混凝土框架-剪力墙和下部普通混凝土上部再生混凝土框架-剪力墙相比,其承载力降低了0.4%、延性降低了19%、耗能能力降低了13%。 3.随着再生骨料取代率的增加,混凝土长柱的抗震性能有所降低。其中全再生混凝土长柱与普通混凝土长柱相比,承载力降低了7%、延性降低了3%、耗能降低了19%。 4.再生混凝土结构可在八度及以下地震区多层框架和框架-剪力墙结构抗震设计中应用,也可在八度及以下地震区高层框架-剪力墙结构顶部3层范围剪力墙抗震设计中应用。
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