高钛重矿渣钢筋混凝土柱轴压力学性能试验研究.pdf
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1、2 0 1 5年 第 3 期 (总 第 3 0 5 期 ) Nu mb e r 3 i n 2 0 1 5( T o t a l N o 3 0 5) 混 凝 土 Con c r e t e 理论研究 T印巳 0RE 玎I CAL RES EARCH d o i : 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 5 0 3 0 0 2 高钛重矿渣钢筋混凝 土柱轴压 力学性能试验研 究 黄宏 , 龙建文 , 袁方 ( 1 华东交通大学 土木建筑学院,江西 南昌 3 3 0 0 1 3 ; 2 江西省建筑过程模拟与控制重点实验室,江西 南昌 3 3 0 0
2、 1 3 ) 摘要 : 采用试验方法对三种高钛重矿渣混凝土类型的钢筋混凝土轴压短柱的力学性能进行了研究。 从破坏形态、 极限承载力 、 荷载 一 应变关系 、 压缩量等方面与普通钢筋混凝土轴压短柱进行对比分析。 研究结果表 明, 同条件下三种高钛重矿渣类型的钢 筋混凝土轴压短柱的破坏形态与力学性能与普通钢筋混凝土轴压短柱基本相同; 三种高钛重矿渣类型的钢筋混凝土轴压短柱塑 性性能和极限承载力均优于普通钢筋混凝土。 采用现行混凝土结构设计规范计算 了本研究所有试件的轴压极限承载力 , 并与试 验结果进行了对比, 结果表明可采用现行普通混凝土结构设计规范对高钛重矿渣钢筋混凝土柱的轴压极限承载力进行
3、计算。 最 后 , 采用有限元法对所有试件的荷载 一 变形过程进行 了计算 , 有限元计算 曲线与试验结果吻合良好。 关键词: 高钛重矿渣 ; 钢筋混凝土 ; 轴压短柱 ; 极限承载力 ; A b a q u s 中图分类号 : T U 5 2 8 0 1 文献标志码: A 文章编号 : 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 5 ) 0 3 0 0 0 5 0 5 E r 4 a r i ml s t u d y o n a x i a l c o mp r e s s i v e b e h a v i o r s o f ste e l r e i n f o r c e d c
4、 o n c r e t e c o l u mn s wi t h h i g h t it a n i u m h e a v y s la g HUANG Ho n g , LONG i a nwe n , YUAN Fa n g ( 1 S c h o o l o fC i v i l E n g i n e e ri n g a n d Ar c h i t e c t u r e , E a s t C hin a J i a o t o n g Un i v e r s i t y, Na n c h a n g 3 3 0 0 1 3, C h i n a ; 2 J i a
5、n g x i Ke y L a b o r a t o r y o f Co n t r o l a n d S i mu l a ti o n o f Co n s t r u c ti o n P r o c e s s , Na n c h a n g 3 3 0 0 1 3, C h i n a ) Ab st r a ct : Th e me c hani c a l b e h a v i o r s o f s t e e l r e i nf o r c e d c o nc r e t e c o l umns wi t h t h r e e t y p e s o f
6、h i g h t i tan i u m h e a v y s l a g a gg r e g a t e s we r e s tud i e d b y e x p e rime n t al me tho d Th e f a i l u r e mo d e, l o a d c a r r y i n g c a pa c i t y, l o a ds tra i n r e l a ti o ns h i p a n d c o mp r e s s i v e r a t i o f o r e a c h s p e c i m e n we r e an a l yz
7、 e d a nd c o m p a r e d wi th e a c h o t h e r Th e t e s t r e s u l t s i n d i c a t e t h a t the a x i a l c o m p r e s s i v e be ha v i o r s o f s t e e l r e i n f o r c e d c o n c r e t e c o l u mns wi t h h i g h tit a n i u m h e a v y s l a g a g g r e g a t e a r e s i mi l ar t
8、o tho s e o f s t e e l r e i n f o r c e d c o n v e n t i o n a l c o n c r e t e c ol u mns Th e i n e l a s t i c p e rfo r ma n c e an d l oa d c a r r y i n g c a pa c i t y o f the c o l umn s wi t h l l i g h tit a n i u m h e a vy s l a g a g g r e g a t e are l i R l e s u p e r i o r t o
9、thos e o f c o n v e n t i on a l c o n c r e te c o l u mn Th e l o a d c a r r y i n g c a pa c i t y o f the c o l u mns wi th hi g h ti t a n i u m he a v y s l a g wa s c a l c ul a t e d ba s e d o n the c u r r e n t s pe c i fic a tio n s an d c o mpare d wi th the c o nv e nt i o n a l c on
10、 c r e t e c o l umn Th e r e s u l t s i ndic a t e tha t the c u r r e n t d e s i g n s t a n d ard i s a p p l i c a b l e for the c a l c u l a ti o n o f the a x i a l c o mp r e s s i v e s tre n g t h of the s t e e l r e i n f o r c e d c o n c r e te c o l u mn s wi th h i g h t i t a n i
11、u m h e a v y s l a g a g gre g a t e Fi na l l y, the l o a dd e f o rm a ti o n r e l a ti on s h i p wa s an a l y z e d b y f i ni t e e l e me n t me thod for s p e c i me n s, whi c h i n dic a t e s tha t the s i mu l a tio n r e s u l t s a gr e e we l l wi th the e x pe r i m e n ta l res u
12、 l t s Key wor ds: h i gh t i tan i u m h e a vy s l a g; r e i n f o r c e d c o n c r e t e; s h o r t c o l u mn u nd e r a x i al c o mp r e s s i o n; l o a d c a r r y i n g c a p a c i t y; Ab a q u s 0 引言 高钛重矿渣钢筋 混凝土柱是利用 高钛重矿 渣作为混 凝土骨料浇筑而成 的钢筋混凝土构件 。 根据混凝土中使用 的粗 、 细骨料类 型可分为渣砂 渣石 ( 高钛重矿 渣砂和高钛
13、 重矿渣碎石 ) 、 渣砂普 石 ( 高钛重矿 渣砂 和普通碎 石 ) 、 普 砂 渣石 ( 普通砂 和高钛重矿渣碎石 ) 三种高钛 重矿渣混凝 土。 采用这种 以高钛重矿渣代替普通骨料 的方式利用废弃 资源, 一方面可以有效解决攀枝花地 区大量 囤积 的废弃高 炉废渣问题 , 另一方面还可缓解该地 区砂石材料 的高成本 问题, 符合国家可持续发展的要求。 废弃的高钛重矿渣 中含钛量过高 , 不宜直接作为胶凝 材料和掺合料利用。 现有研究表明高钛重矿渣碎石和砂 可用于制备高性能混凝土 , 并且高钛重矿渣钢筋混凝 土构件 中的高钛重矿渣混凝 土和钢筋具有较好 的黏结性 能, 能满足协 同工作 的
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