再生碎砖混凝土简支墙梁结构性能试验研究及有限元分析

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随着现代社会高速的发展和人口数量急剧的增长,已有的建筑物开始不能完全满足人类社会的需求了,于是建筑业正以前所未有的速度向前迈进,其具体表现在两个方面:一方面,老建筑将被拆除;另一方面,将新建新的建筑物。然而,随之而来的问题却也不得不引起重视,首当其冲,即是大量的建筑垃圾,由于在过去的几十年间,大部分的建筑物都以砖混结构为主,所以在建筑垃圾的组分中,以普通粘土砖为代表的墙体材料占了很大一部分,如果仅仅只是简单地堆埋这些建筑垃圾,耗费大量的人力、物力、财力不说,对生态环境也会产生负面的影响;其次,为了修建一个新建筑,如果仍然选择普通粘土砖等作为建筑墙体材料,就必须开采大量的土地,甚至是耕地资源,但中国却是一个耕地资源紧张的国家,事实上近几年来,我国已经限制了普通粘土砖的生产使用,并大力提倡墙体材料革新,于是新型墙体材料的研发成为了当务之急。低强度再生碎砖混凝土能很好地解决上述两方面的问题,因为首先它是以废弃普通粘土砖为粗骨料来源的再生混凝土,这样解决了建筑垃圾的处理问题;其次,它可以作为新型墙体材料替代传统墙体材料应用到实际结构中,这样就解决了土地资源过度消耗的问题。  本文对低强度再生碎砖混凝土的物理性能和基本力学性能进行了试验研究,试验首先测定了再生碎砖骨料的表观密度、压碎指标、吸水率,然后计算确定配合比,最后测试了三组不同目标强度的再生碎砖混凝土的抗压强度及变形性能等。试验结果表明,在基本力学方面,低强度再生碎砖混凝土与普通混凝土相似,但优于普通砖砌体。  本文还对低强度再生碎砖混凝土的结构性能进行了试验研究和有限元分析,通过对3根不同强度的再生碎砖混凝土简支墙梁(简称再生混凝土墙梁)和1根普通粘土砖简支墙梁(简称普通砖墙梁)在均布荷载作用下的受力试验,对比研究了两类墙梁的承载性能、破坏形态、变形状态和裂缝形式,并根据试验结果数据,分析了试验构件的承载力、应力-应变关系、挠度等力学指标;同时,本文对3根再生混凝土墙梁试件进行了ANSYS有限元模拟,并与试验结果进行比较,分析结果表明:在结构性能方面,再生混凝土墙梁与普通砖墙梁基本吻合,但要优于普通砖墙梁,并且在相同条件下,上部墙体强度的提高,对再生混凝土墙梁的结构性能有一定的增强。  最后,本文提出了存在的问题,展望了未来的发展前景,希望为低强度再生碎砖混凝土的实际推广应用提供一定的参考依据。
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