圆钢管再生混凝土柱力学性能研究

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本文开展圆钢管再生混凝土轴压短柱和压弯构件受力性能的理论分析,主要研究内容如下:(1)提出单轴拉压应力-应变关系和轴对称三轴受压应力-应变关系。根据已有试验结果,对不同取代率下再生混凝土的单轴力学性能进行统一分析,在借鉴普通混凝土力学模型的基础上,提出适用于各种取代率的再生混凝土力学性能指标的统一表达式和单轴应力-应变全曲线的计算方法;在普通混凝土轴对称三轴受压应力-应变关系的基础上,提出了再生混凝土轴对称三轴受压应力-应变关系。(2)建立圆钢管再生混凝土轴压短柱弹塑性全过程分析理论,揭示圆钢管再生混凝土轴压短柱受力性能,建立圆钢管再生混凝土轴压短柱的承载力实用计算公式,并在计算的基础上提出钢管再生混凝土轴压短柱与普通钢管混凝土的承载力折减关系式。基于连续介质力学,利用再生混凝土轴对称三轴受压应力-应变关系,采用圆钢管再生混凝土同心圆柱体力学模型,建立圆钢管再生混凝土短柱弹塑性法,编制Fortran计算程序;利用弹塑性法和有限元软件ABAQUS对轴压短柱进行数值分析,在弹塑性法、有限元法与试验结果相互验证的基础上,利用弹塑性法探讨各参数对圆钢管再生混凝土轴压短柱受力性能的影响,提出短柱轴压组合应力-应变关系实用计算方法。(3)在平截面假设和钢管再生混凝土拉压本构关系的基础上建立模型柱法,对压弯构件进行全过程分析,提出钢管再生混凝土与普通钢管混凝土偏压柱的承载力折减关系式。基于圆钢管再生混凝土弹塑全过程分析,确立拉压数值本构关系,采用平截面假设,用模型柱法和ABAQUS有限元软件对圆钢管再生混凝土压弯构件进行全过程分析,在模型柱法、有限元法与试验结果相互验证的基础上,利用模型柱法,探讨各参数影响下再生骨料取代率对圆钢管再生混凝土压弯构件受力性能的影响。
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