钢管再生混凝土组合柱偏心受压性能试验研究

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现代建筑业的发展,不仅造成天然砂石资源的消耗,还对生态环境造成严重破坏。因建筑拆除而产生的巨量的建筑垃圾,其处理不但需要大量财力,而且对环境的影响具有长期性。而再生混凝土材料相比于普通混凝土的性能缺陷,使得其应用受限,这进一步限制了再生混凝土的推广应用。因此,扩大再生混凝土的应用范围成为亟待解决的问题。将再生混凝土应用于钢管混凝土组合柱,不仅节约能源和保护环境,还使其具有钢管混凝土的承载力高、刚度大和抗震性能好等特点,更有比钢管混凝土优良的耐火和耐腐蚀性能。因此,对钢管再生混凝土组合柱这一结构形式力学性能的研究很有意义。本文通过钢管再生混凝土组合柱(简称组合柱)的偏心受压试验,研究组合柱的偏心受压力学性能。主要研究参数为:再生粗骨料取代率、含钢率、长细比、偏心距等。主要结论如下:(1)偏心距、含钢率和长细比是影响组合柱偏心受压力学性能的主要因素,再生粗骨料取代率对组合柱力学性能影响不明显。(2)组合柱的各组成部分在不同破坏阶段的应变变化与各参数的关系密切;整体而言,在线弹性阶段,各组成部分协同工作,小偏心距试件的协同能力相对较好;试件符合正弦半波假设;大偏心距下,再生粗骨料取代率对组合柱的延性系数和耗能能力影响要比小偏心距时大。(3)组合柱的偏心受压计算采用叠加法,考虑了钢筋混凝土和钢管混凝土之间的加强作用以及偏心距、长细比和含钢率等参数对组合柱偏心受压承载力的影响,从而对钢筋混凝土部分和钢管混凝土部分相关参数进行修正。(4)本文提出的组合柱偏心受压承载力计算理论,相比已有的计算理论,给出了初步判断法来判断受压区高度x的取值范围,考虑了以钢管外径为判断依据的承载力修正系数;该方法同样适用于中和轴在横截面外时的组合柱偏心受压承载力的计算;计算结果与试验结果符合较好。
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