方钢管约束再生混凝土中长柱轴压性能退化研究.pdf
《方钢管约束再生混凝土中长柱轴压性能退化研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《方钢管约束再生混凝土中长柱轴压性能退化研究.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、2 0 1 4 年 第 8 期 (总 第 2 9 8 期 ) Nu mb e r 8 i n 2 01 4( To t a l No 2 98) 混 凝 土 Co n c r e t e 理论研究 T HEORETI CAL RES EARCH d o i : 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 4 0 8 0 0 6 方钢管约束再生混凝土中长柱轴压性能退化研究 李军涛 1 ,2 ,徐金俊 3 a ,陈宗平 3 a , b 谭秋虹 。 a ( 1 西安建筑科技大学 土木工程学院,陕西 西安 7 1 0 0 5 5 ;2 广西交通职业技术学院,广西
2、 南宁 5 3 0 0 2 3 ; 3广西大学 a 土木建筑工程学院 ,b 工程防灾与结构安全教育部重点实验室 ,广西 南宁 5 3 0 0 0 4 ) 摘要: 为了揭示方钢管再生混凝土中长柱在轴心荷载作用下的性能退化规律, 以再生粗骨料取代率和长细比为变化参数 , 完成 了 5 个试件的轴心受压试验。 在此基础上 , 分析了其延性指标 、 能量耗散、 刚度退化的演化过程。 研究结果表明: 方钢管混凝土试件 的 峰值荷载比方钢管再生混凝土试件的大; 随着再生粗骨料取代率的增加 , 方钢管再生混凝土轴压中长柱的耗能能力具有先降后升的 趋势; 方钢管混凝土试件的延性系数均 比其再生混凝土试件的大;
3、 试件 的弹性轴压刚度随取代率的增加表现为先增后减 ; 随着长细 比的增加 , 钢管再生混凝土 中长柱的轴压耗能和弹性轴压刚度具有稳步减小的趋势 , 延性系数则呈现为先降低后增长之势。 所得刚 度退化的简化计算模型可为工程设计提供参考。 关键词: 方钢管再生混凝土 ;中长柱;取代率;耗能 ;延性 ;刚度 中图分类号: T U 5 2 8 0 l 文献标志码: A 文章编号: 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 4 ) 0 8 0 0 1 7 - 0 4 Per f or m anc e degr adat i on of m e di um l ong r e c ycl e d
4、aggr ega t e c on cr e t e f i l l e d s qua r e s t ee l t ube under a xi al c om pr e s si on L I J u n t a o 1 , 2 x uJ u n C H E NZ o n g p i n g T A NQ i u h o n g ( 1 S c h o o l o f Ci l E n g i n e e r i n g , Xi a nUn i v e r s i t yo f Ar c h i t e c t u r e a n dTe c h n o l o g y , Xi a
5、n 7 1 0 0 5 5 , Ch i n a ; 2 Gu an g xi Tr a ffic Vo c a t i o na l a nd Te c h ni c a l Col l e g e, Na n n i n g 5 3 0 0 23, Chi n a;3 a Col l e g e o fCi vi l Eng i n e e r i n g a n d Ar c h i t e c t u r e, b Ke y L a b o r a t o r y o f Di s a s t e r P r e v e n t i o n and S t r u c tur a l
6、S a f e t y o f Mi n i s t r y o f E d u c a t i o n , Gu a n g x i Un i v e r s i t y , Na n n i n g 5 3 0 0 0 4 , C h i n a ) Abs t r a c t : I n o r d e r t o r e v e a l t he d e ge n e r a t e r ul e o f t he me c h a n i c a l b e h a v i o r u nd e r t h e a x i a l p r e s s u r e of s q u a
7、 r e s t e e l t u b e r e i n f o r c e d r e c y - c l e d c o nc r e t ei n t e r me d i a t el e n g t h c ol u mns , 5 s p e c i me nswe r e a x i a l c o mp r e s s i o nt e s t e dwi t ht h ev a r i e dpa r a me t e r s o fr e c y c l e d c o ars e a g g r e g a t e r e p l a c e me n t r a t
8、 i o a n d s l e n d e r n e s s r a t i o O n t h i s b a s i s , t h e e v o l u t i o n a r y p r o c e s s o f d u c t i l i ty i n d e x , e n e r g y d i s s i p a t i o n a n d r i g i d i ty d e g e n e r a t i o n we r e c o n d uc t e d r e s e arc h As c o nc l us i o n, t h e pe a k l o
9、a d s o f s q ua r e s t e e l tub e c o n c r e t e c o l u mn s we r e he a v i e r t h a n t h e r e c y c l e d c o n c r e t e o n e s Th e e ne r gy d i s s i p a t i o n o f r e c y c l e d c o n c r e t e c o l u mn s we n t u p a fte r dr o pp i ng a l o ng wi t h t h e i n c r e a s e of r
10、 e pl a c e me n t r a t i o Th e d u c t i l i t y i n d e x e s o f c o n c r e t e c o l u mn s we r e l a r g e r than t h e r e c y c l e d o n e s E l a s t i c s h a ft r i g i d i ty d r o p p e d a ft e r g o i n g u p a l o n g wi t h t h e i n c r e a s e o f r e p l a c e me n t r a t i
11、o E n e r g y d i s s i p a t i o n o f a x i a l c o mp r e s s i o n and e l a s t i c s h a f t r i g i d i ty d e c l i n e d s t e a d i l y a l o n g wi t h t h e i n c r e a s e o f r e p l a c e me n t r a t i o , wh i l e t h e d u c t i l i t y i n d e x we n t u p a ft e r d r o p p i n g
12、 T h e c o n c l u s i v e s i mp l i fi e d mo d e l o f rig i d i ty d e g e n e r a t i o n c o u l d b e s e r v e d a s a c on f e r e n c e i n p r a c t i c a l e n g i n e e r i ng Ke y wor d s : r e c y c l e d a g g r e g a t e c o n c r e t e fi l l e d s q u are s t e e l tub e ; me d i
13、u m l o n g c o l u mn; r e p l a c e me n t r a t i o; e n e r g y d i s s i p a t i o n; d u c t i l i ty; s t i f e s s 0 引言 再生混凝土技术作为土木工程领域节能减排 的重要 组 成部分 , 不仅可 以减轻 废弃建筑 垃圾对环境 的污染 问 题 , 而且 能节约部分 自然 资源 , 进行二次或多次利用 ” 。 相 比于天然混凝 土, 现有研究结果表明再生混凝土存在部分 物理力学等方 面的缺陷 , 而钢管再生混凝土 因其外包钢管 的约束作用使得其 内再生混凝土 的性能得
14、到一定程度 的 改善 , 从而有利于扩大再生混凝土结构 的推广应用 。 已有 学者通过试验和理论分析得到在再生混凝土与钢管界面 间 的黏结滑移性能 、 构件的轴压性能 5 _ 以及受剪承载 性能l l3 等方面的成果 , 他们均认为钢管再生混凝 土与钢管 混凝土 的最大 区别在于其再生与天然粗骨料的配合 比问 题 , 即再生粗骨料取代率的变化是导致再生? 昆 凝土各项性能 发生改变 的内在原因。 为 了揭示方钢管再生混凝土轴压 中 长柱力学性能的退化规律 , 本试验通过改变再生粗骨料取代 率和试件长细比, 研究在上述影响因素下的性能演化机理。 1 试验 简介 1 1 试件设计及试验材料 本试验
15、设计 了 5 个方钢管再生混凝土中长柱试件 , 考 收稿 日期 :2 0 1 4 0 2 1 9 基金项目:国家 自然科学基金项 目( 5 0 9 0 8 0 5 7 , 5 1 2 6 8 0 0 4 ) ; 广西 自然科学基金项 目( 2 0 1 2 G x N s F A A 0 5 3 2 O 3 , 2 0 1 3 G x N s F D A 0 l 9 0 2 5 ) ; 广西科 技攻关项 目( 桂科攻1 2 1 1 8 0 2 3 3 ) ; 广西理工科学实验 中心重点项 目( L G Z X 2 0 1 1 0 2 ) 1 7 学兔兔 w w w .x u e t u t u
16、.c o m 虑了再生粗骨料取代率和长细比为变化参数 , 其 中再生粗 骨料取代率按照 0 、 5 0 和 1 0 0 分为三类 , 试件长细 比有 3 4 6 4 、 4 3 3 0 和 5 1 9 6 。 再生粗骨料来 自服役 5 0 年后的废 旧 混凝 土电杆 , 经过破碎而得 , 再生粗骨料 和天然粗骨料采 用 同一筛 网筛分 , 最大粒径均为 3 0 m m。 试验所用方钢管 截面边长 B为 1 2 0 mm, 钢管壁厚 t 为 2 4 5 m m, 按标准方 法 实测得到钢 管的屈服强度 为 3 0 3 2 7 MP a , 极 限强度 为 3 9 4 0 9 MP a 。 所有试
17、件的设计参数见表 1 。 表 1 试件设计参数 1 2 加 载及加 载制度 试验采用千吨压力机进行加载 。 为捕捉荷载一 位移 曲 线 的下降段 , 采用荷载一 位移混合控制 的加载制度 , 即在荷 载达 到 0 9 5 尸 u ( 尸 u 为估算极限荷载 ) 前 , 采用荷载控制 , 每 级加载值取 2 0 ; 之后 , 转为位移控制 , 控制位移 步长为 1 m m, 直至试件 的承载力下降至 7 0 P u , 试验结束 。 2试验结果及性能指标 2 1 轴 向荷载 一位移 曲线 通过试验设备采集并获取各试件轴向荷载 ( ) 一 位移 ( A) 曲线如 图 1 所示 。 由图 1 ( a
18、 ) 可见 , 在试件长细 比为一 致 的条件下 ( A = 3 4 6 4 ) , 在加载的初始 时期 , 不 同再生粗骨 料取代率的试件 曲线具有微小的重 合过程 ; 此后各试件曲 线分离 , 在各 自达到峰值后均迅速下 降; 经快速下 降后 , 变 l 0 0 0 8 0 0 Z 6 0 0 40 0 20 0 0 1 00 0 8 0 0 Z 60 0 4 0 0 2 0 0 l 8 0 5 1 0 l 5 2 0 2 5 3 0 A ram ( b ) y=1 0 0 图 1 试件轴向荷载一 位移 曲线 形快速发展而荷载相对稳定 ; 经 比对可知 , 方钢管混凝土 试件 的峰值荷载
19、比方钢管再生混凝土试件 的大 , 且 随着取 代率 的增加 , 荷载表现为降低之势 , s 1 试件 的峰值 荷载是 S - 4的 1 0 7 4 倍 , 也是 s 一 7的 1 0 7 6 倍 。 又 由图 1 ( b ) 可 见 , 当再生粗骨料取代率控制在 1 0 0 时 , 从峰值荷载 的对 比 来看 , 长细 比最小试件 的值也为最小 , 但其余两试件表现 出长细比增大则荷载有所降低, 其中 s 1 3比s 一 1 0 小 2 8 1 , 限于试件量所限 , 该影响参数在本次试验结果 中具有对长 细 比不敏感 的现象 , 有待在后续数值 分析 中计算探 讨 。 2 2耗 能 青 皂
20、力 耗能能力反 映了轴压柱构件 本身吸能和耗能相互 问 的内在关 系 , 具有全局变量 的意义 。 方钢管再 生 昆 凝土中 长柱的轴压耗能因子定 义如式( 1 ) : S Nu A u 式中 : 卵 轴压耗能因子 ; 5 轴 向荷载一 位移 曲线与水平轴及过终 止点平 行 于竖 向坐标轴所包 围的面积 ,如图 2所示 的阴影部分面积; 其中u 为峰值荷载 , 为 试验终止时的位移值。 No O 图 2耗 能计 算模 型 表 2 所示试件 的耗能 因子在不 同影响 因素下的数值 分布情况 , 由表 2 可知 : ( 1 ) 当试件长细比为 3 4 6 4 时 , 随着再生粗骨料取代率 的增加
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 钢管 约束 再生 混凝土 中长 柱轴压 性能 退化 研究
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【xiaol****an189】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【xiaol****an189】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。