【摘 要】
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将橡胶集料等体积替换部分天然骨料不仅可以改善混凝土材料自重大、脆性等缺点,而且能够将废弃物重新利用,为橡胶的处理增添了新的途径。但是随着橡胶掺量的增加,橡胶集料混凝土的抗压强度、抗折强度和弹性模量明显下降,这限制了橡胶集料混凝土在土木工程中的应用。受钢管混凝土组合构件的启发,将橡胶集料混凝土加入钢管内形成钢管橡胶集料混凝土组合构件,其强度和延性会得到明显提升。因橡胶集料混凝土与普通混凝土的力学性能
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将橡胶集料等体积替换部分天然骨料不仅可以改善混凝土材料自重大、脆性等缺点,而且能够将废弃物重新利用,为橡胶的处理增添了新的途径。但是随着橡胶掺量的增加,橡胶集料混凝土的抗压强度、抗折强度和弹性模量明显下降,这限制了橡胶集料混凝土在土木工程中的应用。受钢管混凝土组合构件的启发,将橡胶集料混凝土加入钢管内形成钢管橡胶集料混凝土组合构件,其强度和延性会得到明显提升。因橡胶集料混凝土与普通混凝土的力学性能存在明显差异,为了深入了解橡胶集料混凝土在钢管约束下的破坏行为以及钢管橡胶集料混凝土组合构件的轴压受力性能,本文共制作24根钢管橡胶集料混凝土短柱构件,分别进行核心混凝土的轴压试验和组合构件的轴压试验,主要的工作内容如下:（1）钢管约束橡胶集料混凝土轴心受压试验对12根钢管约束下的橡胶集料混凝土进行轴压试验,试验发现:受到钢管约束的橡胶集料混凝土的破坏形态主要以中上部鼓曲为主;钢管约束下的橡胶集料混凝土受力过程与钢管约束普通混凝土基本相同:分为弹性、弹塑性阶段和软化或强化段;随着橡胶体积替换率的增加,钢管约束橡胶集料混凝土的轴压极限荷载降低,P-ε关系曲线在峰值点后更易出现强化段,延性得到明显提高;橡胶集料混凝土为核心混凝土时其体积的收缩程度会不断扩大。（2）钢管约束橡胶集料混凝土的强度准则和本构模型基于普通混凝土的强度准则理论,考虑橡胶集料替换率对强度准则的影响,建立了4种钢管约束橡胶集料混凝土强度准则。充分考虑了钢管约束橡胶集料混凝土的f-ε关系曲线变化特点,基于韩林海模型和Lim-Ozbakkaloglu模型,提出了适用于钢管约束橡胶集料混凝土的本构模型。（3）钢管橡胶集料混凝土短柱轴心受压试验对12根钢管橡胶集料混凝土短柱进行轴压试验,试验发现:核心橡胶集料混凝土对钢管的侧向约束减弱,钢管更容易发生局部屈曲破坏。钢管橡胶集料混凝土短柱的轴压承载力随着橡胶集料替换率的增加而降低,但其延性性能得到明显提升。与钢管普通混凝土短柱相比,采用相同钢管厚度的钢管橡胶集料混凝土短柱的轴向荷载-位移曲线在达到峰值点后更易出现强化段。（4）钢管橡胶集料混凝土短柱承载力计算公式分别采用欧洲Eurocode4规范、美国AISC360-2005规范和中国GB50936-2014规范计算钢管橡胶集料混凝土组合构件轴压承载力,并与试验结果对比发现:各国规范的承载力计算公式均偏于保守和安全。为充分利用橡胶集料混凝土在约束下的延性性能,本文在欧洲Eurocode4规范公式的基础上提出修正形式,通过与本文试验结果进行回归分析得到了相关参数,并与收集到的国内外相关学者试验结果对比发现:本文的修正公式能较好的计算钢管橡胶集料混凝土组合构件的轴压承载力。
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