再生混凝土梁与普通混凝土梁的受力性能等效方法研究

发布时间：2022-01-24 03:21

　　为实现再生混凝土梁与普通混凝土梁的受力性能等效,以普通混凝土梁在整个服役期间的受力性能作为等效转换目标,建立了一种适用于公路桥梁规范的受力性能等效方法。针对以弯曲破坏为主的钢筋混凝土梁,从承载能力极限状态的弯矩、正常使用极限状态的挠度和最大裂缝宽度以及耐久性四个方面建立受力性能等效方程,将再生混凝土梁等效转换为具有相同受力性能的普通混凝土梁,并结合试验梁进行了实例等效说明。研究表明:正常使用极限状态中的最大裂缝宽度条件能够自动满足等效要求;当普通混凝土梁横截面高度和环境条件保持不变时,再生混凝土梁的横截面高度随着再生混凝土与普通混凝土氯离子扩散系数之比的增大而增大;相同氯离子扩散系数之比下,再生混凝土梁与普通混凝土梁的横截面高度之比随着普通混凝土梁横截面高度的增大而减小,随着环境条件的逐渐恶化而增大;对于再生粗骨料取代率分别为50%、100%的再生混凝土梁,等效后其横截面高度仅比对应普通混凝土梁增加了约10%;建立的等效后再生混凝土梁的横截面高度和再生混凝土与普通混凝土的平均抗压强度之比的关系式,可以简化等效计算过程。建立的受力性能等效方法可为再生混凝土梁的工程应用提供一定参考。 

【文章来源】：建筑结构学报. 2020,41(S1)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

试验梁应变片布置及加载示意

1)假设环境类别为Ⅲ类，采用设计使用年限为100a时对应的最小保护层厚度35 mm，普通混凝土梁横截面高度分别为300、400、500 mm及600 mm。Silva等[14]研究发现α4的范围在0.90～1.72之间，因此可以建立K与α4之间的关系，如图1所示。由图1可知，相同横截面高度下，梁横截面高度比K随着α4的增大而增大，说明再生混凝土梁需要更大的横截面高度才能等效为普通混凝土梁。相同氯离子扩散系数比α4下，随着普通混凝土梁横截面高度的增加，横截面高度比K逐渐减小。

从第1.3节的等效过程可知，设计再生混凝土梁时，只要其横截面高度同时满足式(12)、(20)、(24)、(26)及式(27)，便可以从承载能力极限状态的弯矩、正常使用极限状态的挠度和最大裂缝宽度以及耐久性四个方面把再生混凝土梁等效为普通混凝土梁。一般取再生混凝土梁同时满足式(12)、(20)、(24)、(26)及式(27)的最小梁高作为满足等效要求的梁高。再生混凝土的研究大多集中于抗压强度方面，而对于其他力学性能和耐久性方面的研究较少。Silva等[5,13,14,22]通过大量试验数据统计分析，得出了再生混凝土与普通混凝土抗压强度的比值α1与其他基本参数的关系，见式(28)～(30)。该式可以用于等效过程中只有抗压强度的比值α1已知的情形。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3605741