再生混凝土柱抗震性能实验与有限元模拟

发布时间：2017-08-11 12:27

  本文关键词：再生混凝土柱抗震性能实验与有限元模拟

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【摘要】：随着社会的发展,混凝土的大规模使用使得以废弃混凝土为首的建筑“垃圾”日益增多。人们逐渐开始重新审视这些所谓的建筑垃圾,探索其是否还有利用价值,于是,再生混凝土应运而生。本文主要通过对再生混凝土基本物理力学性能的研究,探究其抗震性能是否能满足工程应用的需要,是否可以进行推广运用。文章通过运用低周反复荷载试验方法对五根粗骨料取代率为100%的再生混凝土柱进行试验。主要观测研究不同轴压比情况下再生混凝土柱的开裂状态和破坏形态。通过所测的实验数据,绘制相应的滞回曲线并分析试件的滞回性能。根据实验数据计算试件的,承载力,位移延性,刚度退化等抗震性能指标。文章最后运用ANSYS有限元分析软件对试件进行了有限元模拟,并将实验结果与模拟结果进行比较。实验和数值模拟结果表明：对于设计轴压比低的再生混凝土柱试件,其破坏形式为剪切受压破坏。再生混凝土柱的抗震性能与普通混凝土抗震性能基本相似,虽然相比于普通混凝土抗震性能要差一些,但经过合理设计的再生混凝土构件可以用于工程实际的抗震结构中。
【关键词】：再生混凝土 抗震性能 轴压比 ANSYS有限元模拟
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU37
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 绪论12-18
• 1.1 再生混凝土研究背景与发展12-13
• 1.1.1 再生混凝土研究背景12-13
• 1.1.2 再生混凝土的发展13
• 1.2 再生混凝土的基本性能13-15
• 1.2.1 再生混凝土的物理力学性能13-15
• 1.2.2 再生混凝土耐久性能15
• 1.3 再生混凝土抗震性能的研究进展15-16
• 1.4 本文研究的主要内容和思路16-18
• 2 再生混凝土柱的抗震试验18-34
• 2.1 试件的尺寸与制备18-19
• 2.2 试验所需材料的力学性能19-20
• 2.2.1 再生混凝土力学性能19
• 2.2.2 钢筋的力学性能19-20
• 2.3 轴压比的设计20-21
• 2.4 实验装置及试验方法21-25
• 2.4.1 实验装置21-23
• 2.4.2 实验加载制度23-25
• 2.5 实验数据的采集25-26
• 2.6 屈服荷载与极限位移的确定26-27
• 2.7 实验现象的描述27-32
• 2.7.1 试件的破坏形态与特征描述27-31
• 2.7.2 试件的破坏特点31-32
• 2.8 本章小结32-34
• 3 试验结果分析34-48
• 3.1 滞回曲线34-38
• 3.2 骨架曲线38-41
• 3.3 延性性能41-43
• 3.4 承载力退化43-44
• 3.5 刚度退化44-45
• 3.6 本章小结45-48
• 4 再生混凝土柱的有限元模拟48-62
• 4.1 ANSYS有限元简介48
• 4.2 有限元模型的选择与建立48-51
• 4.2.1 模型的选择48-49
• 4.2.2 单元的选取49-51
• 4.2.3 ANSYS建模51
• 4.3 混凝土与钢筋的本构关系模型51-53
• 4.4 实体模型53-54
• 4.4.1 网格的划分与求解53
• 4.4.2 有限元模型的边界条件和加载方案53-54
• 4.5 应力应变及裂缝云图54-60
• 4.5.1 位移云图54-56
• 4.5.2 应力云图56-58
• 4.5.3 裂缝分布云图58-60
• 4.6 本章小结60-62
• 5 总结与展望62-64
• 5.1 总结62-63
• 5.2 问题与展望63-64
• 致谢64-66
• 参考文献66-70
• 作者简介及读研期间发表的学术论文70

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