钢管约束再生混凝土短柱轴压承载性能试验研究
发布时间：2021-07-07 06:41
随着新型城镇化和旧城改造建设的不断推进,建筑固体废弃物处置与资源化利用成为再生混凝土领域的热点研究问题。再生混凝土作为一种新型的节能建筑材料可在一定程度上缓解既有废弃混凝土不合理使用造成的环境污染问题。相比普通混凝土,再生粗骨料成型工艺导致再生混凝土的强度较低且具有一定离散性,延性较差,目前工程中主要应用于墙板等非结构受力体系。将再生混凝土灌入钢管形成钢管约束再生混凝土柱可以较好的控制再生混凝土强度的离散性,进而提升再生混凝土的工程应用范围。本文以再生粗骨料取代率和钢管截面形状为主要参数针对18根钢管约束再生混凝土短柱的轴压承载性能进行了试验研究,完成的主要工作如下:（1）轴压承载试验结果表明:钢管约束再生混凝土柱中核心混凝土的破坏形态大多数呈斜剪切破坏,部分试件呈现鼓曲破坏;钢管约束使核心再生混凝土的轴压强度有一定幅度提高,变形性能得以改善;相比方形截面柱,圆钢管对核心混凝土的约束效果更佳;随再生粗骨料取代率的增加,钢管约束再生混凝土柱轴压承载力略有下降;当截面形状相同时,随再生粗骨料取代率的增加,试件的峰值应变逐渐增加。（2）根据试验结果和理论计算建立了约束混凝土的轴压强度和再生粗...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钢管约束混凝土柱和钢管混凝土柱的构造区别
(a)钢管约束型钢混凝土柱 (b)钢管约束钢筋混凝土柱图 1.2 钢管约束混凝土柱应用形式[1]管约束混凝土柱的截面形状主要分为以下几种：圆形钢管约束混凝土柱、管约束混凝土柱和多边形钢管约束混凝土柱等，其中矩形截面柱和圆形截实际工程中应用较为广泛。从现已建成的众多建筑来看, 圆形钢管混凝土面形状的限制，使用范围还仅限于柱、桥墩、拱架等。方钢管内填混凝土出现，在一定程度上克服了圆钢管混凝土的相关缺点，矩形或方形截面构表面为平面，横截面为矩形或方形，因此该结构形式更适用于柱、梁以及构，其连接方便，构造简单。形钢管约束混凝土柱在压力的作用下，混凝土向外的环向变形起初小于钢的环向变形，但随着压力逐渐增大，混凝土向外的环向变形逐渐大于钢管环向变形，因此钢管对核心混凝土产生了环向约束，这就导致了二者之间相互制约的紧箍力。钢管的径向受压力作用，环向受拉力作用，由于钢管
(a)圆钢管混凝土柱 (b)方钢管混凝土柱图 1.3 圆钢管混凝土柱和方钢管混凝土柱的有效约束区模型钢管约束混凝土柱研究现状国外学者 Gardner（1967）[2]通过试验研究了不同受力形式下钢管约束的力学性能。试验结果表明：相比圆钢管混凝土柱，圆钢管约束混凝土强度更高，证明了钢管约束混凝土柱具有更好的承载能力，开启了业内束混凝土柱的研究和关注。Lahlou、M. Lachemi[3]（1999）的研究重点性能，通过 35 根圆钢管约束混凝土柱的轴压试验，分析径厚比对试件响，发现当径厚比小于 20 时，试件的破坏模式会产生变化，不再呈现坏而发展为压溃破坏。Mei.H[4]（2001）在试验基础上进行了更加深入究，分析了试件的应力—应变关系，对钢管的轴向和环向应力进行了详
【参考文献】：
期刊论文
[1]方钢管混凝土短柱轴压极限承载力计算方法分析[J]. 刘洁,王正中. 建筑结构. 2015(10)
[2]方钢管再生混凝土短柱轴压承载性能试验研究[J]. 柯晓军,陈宗平,薛建阳,苏益声. 工程力学. 2013(08)
[3]钢管再生混凝土短柱轴压力学性能试验[J]. 陈娟,曾磊. 兰州理工大学学报. 2013(03)
[4]钢管约束再生混凝土的受力机理及强度计算[J]. 陈宗平,柯晓军,薛建阳,苏益声. 土木工程学报. 2013(02)
[5]钢管再生混凝土短柱轴压性能试验研究[J]. 支正东,张大长,徐恩祥,陈恺. 工业建筑. 2012(12)
[6]钢管再生混凝土轴压性能试验研究[J]. 李军涛,陈宗平,刘峰. 混凝土. 2012(07)
[7]圆钢管再生混凝土轴压短柱承载力试验研究[J]. 马静,王振波. 贵州大学学报(自然科学版). 2012(03)
[8]钢管约束再生混凝土轴压试验研究[J]. 肖建庄,杨洁,黄一杰,王正平. 建筑结构学报. 2011(06)
[9]方钢管约束钢筋混凝土轴压短柱试验研究与分析[J]. 周绪红,甘丹,刘界鹏,张素梅. 建筑结构学报. 2011(02)
[10]钢管再生混合短柱的轴压性能试验[J]. 吴波,刘伟,刘琼祥,许喆. 土木工程学报. 2010(02)
硕士论文
[1]圆钢管约束高强混凝土的本构关系研究[D]. 滕跃.重庆大学 2016
[2]再生混凝土柱静力性能研究[D]. 胡小柱.南京航空航天大学 2008
[3]再生混凝土研究及再生混凝土柱力学性能分析[D]. 张军.西南交通大学 2007
[4]再生混凝土柱受力性能试验研究[D]. 沈宏波.同济大学 2005
本文编号：3269146
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钢管约束混凝土柱和钢管混凝土柱的构造区别
(a)钢管约束型钢混凝土柱 (b)钢管约束钢筋混凝土柱图 1.2 钢管约束混凝土柱应用形式[1]管约束混凝土柱的截面形状主要分为以下几种：圆形钢管约束混凝土柱、管约束混凝土柱和多边形钢管约束混凝土柱等，其中矩形截面柱和圆形截实际工程中应用较为广泛。从现已建成的众多建筑来看, 圆形钢管混凝土面形状的限制，使用范围还仅限于柱、桥墩、拱架等。方钢管内填混凝土出现，在一定程度上克服了圆钢管混凝土的相关缺点，矩形或方形截面构表面为平面，横截面为矩形或方形，因此该结构形式更适用于柱、梁以及构，其连接方便，构造简单。形钢管约束混凝土柱在压力的作用下，混凝土向外的环向变形起初小于钢的环向变形，但随着压力逐渐增大，混凝土向外的环向变形逐渐大于钢管环向变形，因此钢管对核心混凝土产生了环向约束，这就导致了二者之间相互制约的紧箍力。钢管的径向受压力作用，环向受拉力作用，由于钢管
(a)圆钢管混凝土柱 (b)方钢管混凝土柱图 1.3 圆钢管混凝土柱和方钢管混凝土柱的有效约束区模型钢管约束混凝土柱研究现状国外学者 Gardner（1967）[2]通过试验研究了不同受力形式下钢管约束的力学性能。试验结果表明：相比圆钢管混凝土柱，圆钢管约束混凝土强度更高，证明了钢管约束混凝土柱具有更好的承载能力，开启了业内束混凝土柱的研究和关注。Lahlou、M. Lachemi[3]（1999）的研究重点性能，通过 35 根圆钢管约束混凝土柱的轴压试验，分析径厚比对试件响，发现当径厚比小于 20 时，试件的破坏模式会产生变化，不再呈现坏而发展为压溃破坏。Mei.H[4]（2001）在试验基础上进行了更加深入究，分析了试件的应力—应变关系，对钢管的轴向和环向应力进行了详
【参考文献】：
期刊论文
[1]方钢管混凝土短柱轴压极限承载力计算方法分析[J]. 刘洁,王正中. 建筑结构. 2015(10)
[2]方钢管再生混凝土短柱轴压承载性能试验研究[J]. 柯晓军,陈宗平,薛建阳,苏益声. 工程力学. 2013(08)
[3]钢管再生混凝土短柱轴压力学性能试验[J]. 陈娟,曾磊. 兰州理工大学学报. 2013(03)
[4]钢管约束再生混凝土的受力机理及强度计算[J]. 陈宗平,柯晓军,薛建阳,苏益声. 土木工程学报. 2013(02)
[5]钢管再生混凝土短柱轴压性能试验研究[J]. 支正东,张大长,徐恩祥,陈恺. 工业建筑. 2012(12)
[6]钢管再生混凝土轴压性能试验研究[J]. 李军涛,陈宗平,刘峰. 混凝土. 2012(07)
[7]圆钢管再生混凝土轴压短柱承载力试验研究[J]. 马静,王振波. 贵州大学学报(自然科学版). 2012(03)
[8]钢管约束再生混凝土轴压试验研究[J]. 肖建庄,杨洁,黄一杰,王正平. 建筑结构学报. 2011(06)
[9]方钢管约束钢筋混凝土轴压短柱试验研究与分析[J]. 周绪红,甘丹,刘界鹏,张素梅. 建筑结构学报. 2011(02)
[10]钢管再生混合短柱的轴压性能试验[J]. 吴波,刘伟,刘琼祥,许喆. 土木工程学报. 2010(02)
硕士论文
[1]圆钢管约束高强混凝土的本构关系研究[D]. 滕跃.重庆大学 2016
[2]再生混凝土柱静力性能研究[D]. 胡小柱.南京航空航天大学 2008
[3]再生混凝土研究及再生混凝土柱力学性能分析[D]. 张军.西南交通大学 2007
[4]再生混凝土柱受力性能试验研究[D]. 沈宏波.同济大学 2005
本文编号：3269146
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