收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

再生骨料混凝土受扭构件抗震性能试验与理论研究

王晓菡  
【摘要】:随着我国经济的快速发展和城市建设的需要,城市既有建筑不断更新,城市规模不断加大,大量的混凝土建筑物和构筑物被拆除,从而产生了大量的废弃混凝土。为了解决城市环境保护的压力,迫切需要对这些废弃混凝土进行处理加以利用。将废弃的混凝土块经过回收、破碎、清洗、分级后,按一定比例与级配混合,部分或全部代替砂石等天然骨料配置成再生骨料混凝土是解决这一问题最为有效的措施。既解决了环保问题,又符合国家构建节约型社会,实现可持续发展的需要。目前国内外对于再生混凝土基本构件的研究主要集中在受拉、压、弯、剪几个方面,对于再生混凝土构件在扭矩作用下的受力性能,特别是抗震性能的研究尚无人涉及。本文进行了再生骨料混凝土纯扭构件、弯剪扭复合受力构件的抗震性能试验研究,为再生混凝土进行工程应用提供试验依据和理论基础。通过对2个再生骨料混凝土试件以及2个普通混凝土试件在低周反复纯扭作用下的试验,了解了试件的受力状态和破坏过程。对其滞回曲线、延性特征、耗能能力、强度和刚度的退化等指标进行了系统的研究。试验表明,再生骨料混凝土纯扭试件的破坏过程与普通混凝土纯扭试件相似,从加载开始至破坏经历了弹性阶段、开裂阶段、屈服阶段和破坏阶段。再生骨料混凝土试件开裂荷载比普通混凝土试件低约17%,承载能力基本相近;构件刚度退化规律与普通混凝土构件基本一致。再生骨料混凝土试件的扭转位移延性系数比普通混凝土试件大12.3%,等效粘滞阻尼系数比普通混凝土试件大27.7%。说明再生骨料混凝土试件具有良好的延性和耗能能力。目前基于耐久性的考虑,现行的技术规程均要求限制混凝土中再生粗骨料取代率在30%-50%之间。为提高再生混凝土的耐久性能,加大再生骨料的取代率,可掺加适量的粉煤灰增强界面密实性和粘结作用,改善再生混凝土的耐久性能。由于粉煤灰取代水泥,势必影响构件的受力性能。通过对3个再生混凝土试件以及3根粉煤灰取代水泥率为15%的改性再生混凝土试件进行低周反复弯剪扭试验,获得了不同加载工况下的扭矩-扭率滞回曲线。试验结果表明,改性再生骨料混凝土弯剪扭试件与再生骨料混凝土弯剪扭试件的破坏过程相似。两者的扭矩-扭率滞回曲线差别不大,特征荷载、刚度退化规律基本相同,改性再生骨料混凝土试件的裂缝出现较晚,延性系数和耗能能力略有改善。掺入粉煤灰对再生骨料混凝土试件的抗震性能影响不大。根据试验结果,通过对骨架曲线、屈服荷载滞回环以及极限荷载滞回环的分析,建立了反复荷载下考虑刚度退化的滑移型弯、剪、扭作用下的恢复力模型,为编制计算程序进行数值模拟提供依据。在扭矩和剪力的共同作用下,剪应力按弹性理论计算,扭剪应力按全塑性理论计算,并考虑由于混凝土软化效应导致混凝土内部的应力重分布,建立了开裂扭矩的计算公式。采用变角空间桁架模型并考虑再生骨料混凝土材性的特点,以及试验采用低周反复加载方式,建立了再生骨料混凝土复合受扭构件的抗扭承载力统一方程。理论计算结果与试验实测值符合较好。采用ABAQUS的塑性损伤模型模拟混凝土材料在低周反复荷载下拉压塑性应变导致的弹性刚度的退化以及循环荷载作用下的刚度恢复。对再生骨料混凝土纯扭构件和复合受扭构件进行了低周反复荷载下的模拟计算。分析结果表明,基于ABAQUS软件可以较好地模拟再生混凝土受扭构件在低周反复荷载下的受力状态和滞回性能。将有限元计算结果与试验结果进行了比较,两者吻合较好。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 池漪;;再生骨料混凝土的国内外研究概况[J];中国建材科技;2005年06期
2 邓宗才;王现卫;李建辉;;再生骨料混凝土研究述评[J];山东建材;2006年01期
3 许岳周;石建光;;再生骨料及再生骨料混凝土的性能分析与评价[J];混凝土;2006年07期
4 郑宇;万显韬;;大范围应用再生骨料混凝土的可行性分析[J];工业建筑;2006年S1期
5 卞寅;袁国盾;陈磊;郭胜鹏;;再生骨料混凝土的应用和发展[J];河南建材;2007年01期
6 姜虹;周静海;吕东男;;再生骨料混凝土的应用与发展[J];黑龙江科技信息;2009年01期
7 许元;;再生骨料混凝土增强技术研究动态[J];山西建筑;2010年02期
8 李飞;曾志兴;;提高再生骨料混凝土性能的措施[J];河南建材;2010年06期
9 赵俊奎;;再生骨料与再生骨料混凝土文献综述[J];商品混凝土;2012年03期
10 王惠卿;;推广绿色建筑,综合利用再生骨料混凝土[J];西藏科技;2012年05期
11 张旭;陈国新;孙彦军;倪麒麟;丛岩;;再生骨料混凝土在新疆地区的效益分析[J];中国西部科技;2012年10期
12 曹喜;陈国新;徐飞;;新疆地区再生骨料混凝土现状及分析[J];工程与建设;2012年06期
13 谢鲁齐;;再生骨料混凝土的基本性能分析[J];江西建材;2013年04期
14 邢锋,冯乃谦,丁建彤;再生骨料混凝土[J];混凝土与水泥制品;1999年02期
15 杜婷,李惠强;强化再生骨料混凝土的力学性能研究[J];混凝土与水泥制品;2003年02期
16 宋瑞旭,万朝均,王冲,刘宁;粉煤灰再生骨料混凝土试验研究[J];新型建筑材料;2003年02期
17 张晏清;建筑废渣再生骨料混凝土的性能[J];建筑材料学报;2003年01期
18 范小平,徐银芳;再生骨料混凝土的开发利用[J];上海建材;2003年04期
19 师金锋,张德思,王莉莉;再生骨料混凝土实验研究[J];山东建材;2004年05期
20 杜宗岳;湛渊源;黄兆龙;魏立帆;;高性能再生骨料混凝土性质之探讨[J];建筑材料学报;2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 严捍东;陈秀峰;;黏土砖再生骨料混凝土性能的试验研究与分析[A];第十届全国水泥和混凝土化学及应用技术会议论文摘要集[C];2007年
2 段珍华;寇世聪;潘智生;;利用人工神经网络预测粉煤灰再生骨料混凝土的力学性能[A];第三届全国再生混凝土学术交流会论文集[C];2012年
3 李龙;肖建庄;;再生骨料混凝土动力特性的探讨[A];第三届全国再生混凝土学术交流会论文集[C];2012年
4 孙畅;肖建庄;谢贺;;再生骨料混凝土剪切试验及有限元仿真分析[A];第三届全国再生混凝土学术交流会论文集[C];2012年
5 刘松柏;柴天红;;建筑垃圾再生骨料混凝土的制备与应用[A];“第四届全国特种混凝土技术”学术交流会暨中国土木工程学会混凝土质量专业委员会2013年年会论文集[C];2013年
6 张泽平;李建宇;杨晓晶;师朋;;浅谈再生骨料混凝土的可行性[A];可再生能源开发利用研讨会论文集[C];2008年
7 刘立新;郝彤;赵文兰;;建筑垃圾再生骨料混凝土多孔砖砌体受力性能的试验研究[A];首届全国再生混凝土研究与应用学术交流会论文集[C];2008年
8 赵明;张雄;秦廉;袁翔;张洁龙;;再生骨料混凝土品质控制研究[A];2011年混凝土与水泥制品学术讨论会论文集[C];2011年
9 卢登;肖建庄;;再生骨料混凝土抗氯离子渗透性能研究评述[A];第三届全国再生混凝土学术交流会论文集[C];2012年
10 周栋梁;周伟玲;林玮;;再生骨料混凝土基本性能分析与研究[A];2009'中国商品混凝土可持续发展论坛暨第六届全国商品混凝土技术与管理交流大会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 王晓菡;再生骨料混凝土受扭构件抗震性能试验与理论研究[D];合肥工业大学;2016年
2 杜婷;高性能再生混凝土微观结构及性能试验研究[D];华中科技大学;2006年
3 杜朝华;建筑垃圾再生骨料混凝土及构件受力性能研究[D];郑州大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋哲盟;酸雨环境下再生骨料混凝土砖砌体基本力学性能试验研究[D];西安建筑科技大学;2015年
2 李金泽;再生骨料混凝土的改性试验研究[D];宁夏大学;2015年
3 张绩;自密实再生骨料混凝土性质及力学性能研究[D];大连理工大学;2015年
4 王佳骅;废瓷砖再生骨料混凝土的制备与性能研究[D];湖南科技大学;2015年
5 连会杰;温度对不同替代率再生骨料混凝土强度的影响[D];昆明理工大学;2015年
6 马俊;再生骨料混凝土阻尼性能试验研究[D];扬州大学;2015年
7 罗曜樑;高性能再生骨料混凝土配合比设计方法试验研究[D];福州大学;2014年
8 叶世昌;再生骨料混凝土拉伸徐变影响因素试验研究[D];福州大学;2014年
9 谢本怡;再生骨料混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究[D];华中科技大学;2014年
10 余金梅;再生骨料混凝土应用技术研究[D];合肥工业大学;2009年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 胡宪文;新疆《再生骨料混凝土技术规程》地方标准通过立项审查[N];中国建材报;2014年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978