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再生混凝土U型叠合梁抗剪性能.pdf
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1、第 2 9卷 第 2期 2 0 1 2年 6月 建筑科 学与 J o u r n a l o f Ar c h i t e c t u r e 工程 学报 a n d C i v i l E n g i n e e r i n g Vo1 2 9 NO 2 J u n e 2 O l 2 文 章 编 号 : 1 6 7 3 2 0 4 9 ( 2 0 1 2 ) 0 2 0 0 0 1 0 6 0 再生混凝土 U型 叠合梁抗 剪性 能 肖建庄 , 朱永 明 , 王 璞瑾 , 高 歌 ( 1 同济大学 建 筑工程系 , 上海2 0 0 0 9 2 ;2 上海城建物资有限公司 , 上海 2 0 0
2、 0 6 3 ) 摘要 : 通过 3根 再 生混凝 土 U 型 叠合 梁和 1 根 再 生混 凝 土 整 浇 梁的 抗 剪性 能 对 比试 验 , 研 究 了 U 型叠合 梁和整浇梁的裂缝发展 、 破坏形式和抗剪承载力。试验结果表 明: 再生混凝土 u 型叠合梁 的抗 剪破 坏形 式和 受力机 理 与整 浇混凝 土 梁类似 , 再 生混 凝 土 U 型叠合 梁的抗 剪 承 载力 计算 可 参 照整 浇梁 的抗 剪承 载力计 算 方法 。 关 键词 : 再 生混凝 土 ; U 型 叠合 梁 ; 界 面 ; 斜 裂缝 ; 抗 剪性 能 ; 抗 剪承 载 力 中图分类 号 : T U3 7 8 2
3、文献标 志 码 : A S he a r Be ha v i o r o f Re c y c l e d Co n c r e t e U s ha pe d Co mp o s i t e Be a ms XI AO J i a n z h u a n g ,Z HU Yo n g mi n g 。 ,WANG Pu j i n ,GAO Ge ( 1 De p a r t me n t o f B u i l d i n g En g i n e e r i n g,To n g j i Un i v e r s i t y,S h a n g h a i 2 0 0 0 9 2,Ch
4、i n a ; 2 Sh an gh ai Ur b a n Cons t r uc t i o n M a t e r i a l s Co,Lt d,Sh a ngh a i 2 0 00 63,Ch i n a) Abs t r a c t :Th e s he a r be h a v i o r o f t h r e e r e c y c l e d c on c r e t e U s h a pe d c o m p os i t e be a m s a n d o ne who l e c a s t r e c y c l e d c o nc r e t e be a
5、 m we r e t e s t e d a nd c o mpa r e d Re s e a r c h e s o n t he de ve l op me nt s o f c r a c ks ,f a i l ur e mo de s a n d s he a r c a p a c i t i e s o f t he U s ha p e d c o mpo s i t e d be a m s a n d who l e c a s t be a m we r e d e v e l o pe d The t e s t r e s ul t s s h ow t h a
6、t s h e a r f a i l u r e mod e s a nd me c ha n i s ms o f r e c y c l e d c on c r e t e U s ha p e d c omp os i t e be a m s a r e s i mi l a r t o t ho s e o f wh ol e c a s t o r di n a r y c o nc r e t e b e a m s Th e c a l c ul a t i on me t h od o f s he a r c a p a c i t y of r e c y c l e
7、 d c o nc r e t e U s ha p e d c o mpo s i t e b e a ms c a n be r e f e r r e d t o t h a t o f who l e c a s t b e a ms Ke y wo r ds :r e c y c l e d c on c r e t e;U s h a pe d c ompo s i t e b e a m ;i nt e r f a c e;di a go na l c r a c k;s he a r be h a v i or :s he a r c a pa c i t y 引 口 再 生混
8、 凝 土是指 利 用废混 凝 土破碎 加 工而成 的 再 生骨 料 , 部分 或全 部 代 替 天 然 骨 料 配制 而成 的新 混 凝土 。在 相 同条 件 下 , 再 生 混凝 土 和易 性 较 普 通 混凝 土差 , 不 便 于现 场施工 , 若 将其 应用 于工 厂预 制 构件 中则 既可以保证其质量也 可以保证其生 产速 度。各国学者对叠合梁的研究主要集 中在上下叠合 和二 次受 力上 , 对 于 U 型叠 合 梁 的研 究 还 不 多 , 主 要集 中在 U 型叠合梁 的受 弯性 能上 l , 对其 抗剪 性能研究也很少 , 而对于将再生混凝土应用于叠合 构件的研究则更少 。由于
9、U 型叠合方式具有叠合 面无 法进行 人 工拉 毛处理 、 预 制部 分混凝 土用 量少 、 对施工要求高等特点, 需要对其进行专 门研究 。本 文 中笔 者 通 过 对 4根 足 尺 梁 ( 其 中 3根 U 型 叠 合 梁 , 1根 整浇 梁 ) 的抗 剪性 能 试 验 , 以剪 跨 比为试 验 参数对再生混凝 土 U 型叠合梁的抗剪性 能进行研 究 , 试验 数 据和结 论 可 为 再 生混 凝 土 应 用 于叠 合 结 构提供参考和依据。 1 试 验设计 1 1配合 比设 计 试验采用 的再生混凝土骨料 由上海市万吉机械 施工 工程 有 限公 司所生 产 , 符 合 再 生 混凝 土骨
10、料 应 收稿 日期 : 2 O 1 2 - 0 3 0 8 基金项 目: “ 十一五” 国家科技支撑计划项 目( 2 O 1 O B AK6 9 B 2 8 ) ; 国家 自然科学基金项 目( 5 1 1 7 8 3 4 0 ) 作者简介 : 肖建庄( 1 9 6 8 一 ) , 男, 山东沂南人 , 教授 , 博士研究生导师 , 工学博士 , E ma i l : j z x t o n g j i e d u c n 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u
11、t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 2期 肖建庄 , 等 : 再 生混凝 土 U 型 叠合 梁抗 剪性 能 5 箍 筋 眨变 l 0 图 9 各梁 的荷 载一 箍筋应变 曲线 Fi g 9 Lo ad - s t i r r u p S t r a i n Cu r v e s o f Be a ms ( 3 ) 在梁斜截面开裂后 , 随着荷载 的增加, 箍筋 出现 屈服 平 台前 箍筋 应力 与荷 载呈 线性 关 系 。 2 6荷载 斜 裂缝 宽度 曲线 由于单条裂缝宽度在实际 中极难实时测得 ( 裂 缝 的发展与走 向和条数无法准确预测
12、 ) , 该试验所采 取的裂缝测量方式如 图 4所示 , 即在弯剪 区布置与 水平方 向成 4 5 。 角的位移计 , 测量范 围贯穿整个 弯 剪 区 , 此 时会 发生 3个 导致 裂缝 测量 不 准确 的因 素 : 所测 区域 出现多 条 裂 缝 , 测 量 结 果 为 裂 缝 宽 度 的 总和 , 会使测量结果偏大; 测量区域 内裂缝发展角 度 与位 移计 拉 丝方 向不 垂 直 而 呈 一 定 夹 角 , 会 使 测 量结果偏小 ; 由于拉丝具有一定 的弹性 , 会使测量 结 果偏 小 。 因此数 据分 析 时采取 将实 际试 验 中人 工 记录的荷载一 斜裂缝宽度与数据采集器记 录的
13、数据 进行综合分析 , 最终得出较为可靠的数据分析方式 。 各梁荷载一 斜裂缝宽度曲线如图 1 O 所示 。 图 1 0荷 载。 斜 裂 缝 宽 度 曲线 Fi g 10 Lo a d - di ag on a l Cr a c k W i dt h Cu r v e s 由图 1 0可 以看 出 : ( 1 ) 各梁弯剪 区裂缝 出现时的荷载恰好为弯剪 区箍筋应变也 出现变化 时的荷载 , 与实 际情况吻合 良好 。 ( 2 ) 各梁最终斜裂缝宽度 均超过 1 5 mm, 达到 了定义的梁抗剪破坏状态。 ( 3 ) 斜裂缝宽度与荷载基本呈线性关系 , 剪跨 比 越小 , 裂缝宽度发展数值与荷
14、载增加数值之比越小 , 即剪跨 比越小 , 裂缝越 不易变宽 , 而 当剪跨 比为 3 时 , 在接 近极 限荷 载 时裂缝 宽度 发展 极为 迅速 。 2 7斜截 面开 裂荷 载 各试件斜截面开裂荷载 主要根据试验时 的 观察 记 录来 确定 , 同时 参考 了试 验 的荷 载一 箍 筋应 变 曲线 。已有 学者 通过 试 验 证 明 , 再 生 混 凝 土整 浇 梁 的斜截面开裂荷载 比普通混凝土整浇梁 的斜截面开 裂荷载小 1 0 2 O , 本文试验的叠合梁均采用再 生混 凝土 叠合 梁 , 各 梁斜 截 面开裂 荷载 见表 4 。 表 4 再生混凝土叠合梁斜截面开裂荷载 Ta b 4
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- 再生 混凝土 叠合 梁抗剪 性能
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