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本文从保护环境、节约能源、减少固体废弃物排放等角度出发,针对废弃混凝土构件的再利用问题,提出了再生混合构件的概念。
为研究再生混合构件的受力性能,本文开展了如下初步工作:
1)通过17根试件的轴压试验,考察了钢管再生混合短柱与全现浇钢管混凝土短柱的7天和28天轴向受力性能,比较了二者的刚度、强度和延性行为。根据国内外钢管混凝土结构设计标准,对试件的抗压承载力进行了计算,基于计算结果与试验结果的对比,建议了钢管再生混合短柱的抗压承载力计算公式。研究结果表明:①虽然钢管再生混合短柱采用了32%~35%的废弃混凝土,但其轴向受力性能却与全现浇钢管混凝土短柱相当;②根据我国标准JCJ01-89给出的钢管再生混合短柱的抗压承载力计算结果与试验结果吻合较好。
2)通过20根薄壁钢管再生混合短柱的轴压试验,考察了废弃混凝土类型、废弃混凝土混合比、新旧混凝土强度差等因素对试件荷载——变形曲线的影响趋势。通过数值计算,比较了国内外相关公式预测试件抗压承载力的有效性;在横截面积和用钢量相同的情况下,对比了钢筋混凝土短柱与试件的抗压承载力。研究表明:①混合比相近时,节段型薄壁钢管再生混合短柱的抗压承载力大于块体型薄壁钢管再生混合短柱;②混合比分别在25%~35%和35%~50%之间变化时,块体型和节段型薄壁钢管再生混合短柱的抗压承载力总体变化不大;③强度差小于15MPa时,块体型和节段型薄壁钢管再生混合短柱在上述各自混合比范围内,具有与全现浇薄壁钢管混凝土短柱相近的抗压承载力。
3)开展了8根再生混合钢筋混凝土短柱的轴压试验,考察了废弃混凝土类型和混合比对试件荷载——变形曲线及抗压承载力的影响趋势,探讨了现行规范有关短柱抗压承载力的计算方法对于再生混合钢筋混凝土短柱的适用性。研究结果表明:①混合比相近时,节段型再生混合短柱的抗压承载力大于块体型再生混合短柱;②现浇混凝土抗压强度大于废弃混凝土相应强度时,再生混合短柱的抗压承载力随混合比增大而降低;③节段型再生混合短柱的抗压承载力可直接采用现行规范计算,块体型再生混合短柱则需再乘以0.9左右的折减系数。