再生混凝土压剪复合受力性能的试验研究

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本课题属于国家自然科学基金项目“再生混凝土构件复合受力性能和冻融环境下结构力学性能试验研究与设计方法”(项目批准号51278151)的子课题。
  对废弃混凝土进行处理制备成再生骨料,进而配制成再生混凝土用于建筑结构中,不仅缓解了天然骨料的需求压力,减少环境污染,同时也产生了良好的社会经济效益。在混凝土结构实际工程中,混凝土处于单轴受压(拉)或纯剪应力状态的情况较少,经常会处于复合的应力状态。因此研究再生混凝土在复合应力状态下的破坏准则具有重要意义。
  本文基于混凝土结构构件截面上受压应力和剪应力联合作用的情况,开展再生混凝土压剪复合受力相关性研究。试验中采用自主设计的加载装置对75根再生粗骨料取代率分别为0%,30%,50%,70%,100%的再生混凝土空心圆柱体试件进行了纯剪和压剪复合受力的试验研究。基于已有的混凝土强度准则,利用公式转换,获得了其各自对应的压剪复合受力的表达式。试验表明:在纯剪应力状态下,再生粗骨料的引入会降低混凝土的抗剪强度。不同取代率的再生混凝土试件在不同轴压比下具有相似的破坏形式和剪应力—剪应变曲线变化规律。在轴压比不超过0.6时,极限剪应力随着轴压比的提高而增大,超过0.6后,抗剪强度出现下降。采用多种强度准则转换后的表达式对压剪复合受力的试验值进行了误差对比分析,确立了以八面体应力理论抛物线拟合公式回归出的结果作为再生混凝土压剪复合受力的破坏准则曲线方程。
  通过获取的试件平面压剪复合受力破坏强度,换算出了主应力空间下的双轴拉压破坏强度。通过给出的再生混凝土压剪复合受力的破坏准则方程进行了28根再生混凝土无腹筋梁的抗剪承载力试算,对偏压构件的斜截面承载力计算公式进行了探讨,验证了破坏准则的有效性和实用性,可为《再生混凝土结构技术规程》(编号:HB130928002)的编制提供依据。
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