砖骨料再生混凝土预制墙板力学性能研究

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为应对建筑领域的重大变革,建立适应我国的绿色装配式建筑工业化技术体系标准,本研究旨在为创建一整套适应我国尤其是北方地区城镇建设的绿色装配式复合建筑墙材技术体系提供基础,为新型城镇化建设提供重要技术支撑和示范依据。在前期砖骨料再生混凝土配合比研究基础上,结合轻钢龙骨框架结构,提出一种新的墙板结构——砖骨料再生混凝土预制墙板(PRERE墙板)。考虑了不同厚度模数及空心、实心两种截面形式,对7组足尺试件分别进行低周往复试验、面外抗弯试验等研究,并在试验基础上进行了有限元分析。具体研究如下:(1)在低周往复试验中,采用同类结构形式,砖骨料再生混凝土预制墙板与普通混凝土预制墙板的延性指标、承载力退化、损伤演化积累及破坏形式均表现出相似的特征。主要表现为:墙板底部两侧钢框架发生局部屈曲,混凝土受压区被压碎,墙板受压区裂缝贯穿。随着墙板厚度的减小,试件开裂荷载、极限承载力随之减小。适当增大墙板厚度,其抗剪承载力、延性和耗能能力均有显著提高。其中,空心截面形式的砖骨料再生混凝土预制墙板更容易发生混凝土的滑移破坏。(2)在面外抗弯试验中,砖骨料再生混凝土制作的三组预制墙板极限抗弯承载力均远大于1.5倍自重,符合规范JG/T169-2016《建筑隔墙用轻质条板通用技术要求》,可以作为建筑内隔墙投入实际使用。采用空心截面形式可大大降低墙板自重,同厚度情况下,墙板面外抗弯承载力削弱并不明显。(3)采用ABAQUS软件,根据试验情况建立相应的精确有限元模型,进一步探究了厚度、空心实心截面形式变化对墙板承载力、延性、跨中挠度变形的影响规律,发现结果吻合较好。(4)在砖骨料再生混凝土配合比及预制墙板力学性能试验研究基础上,建立了考虑取代率和砖骨料品质的再生混凝土抗压强度计算公式。基于简化的力学模型,给出简易砖骨料再生混凝土预制墙板抗剪承载力计算公式。
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