矩形钢管再生混凝土弯曲性能研究

发布时间：2022-10-17 17:43

　　钢管再生混凝土是指在钢管内填充再生混凝土,由钢管与再生混凝土共同受力的结构构件。钢管再生混凝土可以充分发挥外部钢管与核心再生混凝土的优势,弥补各自单独受力时的不足,对避免或延缓钢管过早发生局部屈曲具有积极意义,同时外钢管对再生混凝土的约束作用,可以改善再生混凝土强度和弹性模量低、收缩和徐变大的缺点。钢管再生混凝土的应用是解决废弃建筑垃圾堆放、缓解天然骨料短缺的有效途径。矩形钢管再生混凝土具有惯性矩大、空间布置灵活等优点。实际工程中,悬臂构件端部常常承受弯矩作用,同时对弯曲性能的研究也是其压弯性能研究的基础。因此,对矩形钢管再生混凝土弯曲性能的研究具有十分重要的意义。本文通过试验测定与理论分析相结合的方法,对弯曲荷载作用下矩形钢管再生混凝土的力学性能和设计方法进行深入研究,主要完成了以下工作:（1）以再生粗骨料取代率、截面高宽比和钢管宽厚比为研究参数,完成了10个矩形钢管再生混凝土梁的试验研究,重点考察了不同工况下试件的破坏形态、弯矩-变形曲线、承载力及抗弯刚度;（2）基于合理的本构关系,建立矩形钢管再生混凝土梁的有限元分析模型,模拟得到试件的破坏形态、弯矩-变形曲线以及抗弯承载力与试验... 

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 钢管混凝土的发展和应用
    1.2 再生混凝土的发展和应用
    1.3 课题的提出
    1.4 相关课题的研究现状
        1.4.1 矩形钢管普通混凝土的弯曲性能
        1.4.2 矩形钢管再生混凝土的弯曲性能
    1.5 本文研究内容
2 矩形钢管再生混凝土弯曲性能的试验研究
    2.1 试验概况
        2.1.1 试件设计与制作
        2.1.2 材料性能
    2.2 试验装置和测点布置
        2.2.1 试验装置和加载制度
        2.2.2 测点布置
    2.3 试验结果与分析
        2.3.1 破坏形态
        2.3.2 弯矩-变形关系曲线
        2.3.3 抗弯承载力
        2.3.4 抗弯刚度
    2.4 本章小结
3 矩形钢管再生混凝土弯曲性能的有限元模拟
    3.1 材料本构关系模型
        3.1.1 钢材
        3.1.2 再生混凝土
    3.2 有限元模型
        3.2.1 单元类型
        3.2.2 界面模型
        3.2.3 网格划分与边界条件
    3.3 模拟结果与试验结果对比
        3.3.1 破坏形态比较
        3.3.2 弯矩-变形曲线
        3.3.3 承载力比较
    3.4 工作机理分析
        3.4.1 再生粗骨料取代率的影响
        3.4.2 截面高宽比的影响
        3.4.3 截面含钢率的影响
        3.4.4 钢材屈服强度的影响
        3.4.5 原生混凝土强度的影响
    3.5 本章小结
4 矩形钢管再生混凝土抗弯承载力的计算方法
    4.1 参数分析
        4.1.1 再生粗骨料取代率的影响
        4.1.2 截面高宽比的影响
        4.1.3 截面含钢率的影响
        4.1.4 钢材屈服强度的影响
        4.1.5 原生混凝土强度的影响
    4.2 简化计算公式
    4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3692502