考虑时变可靠度的再生混凝土结构设计

发布时间：2021-10-18 20:55

　　由于再生粗骨料来源和废混凝土工程服役情况的复杂性,导致再生混凝土的性能表现出明显的离散性和时变性特点。为保证再生混凝土构件服役期内安全可靠,以再生混凝土的时变应力-应变曲线、碳化性能、保护层开裂等研究成果为基础,同时基于构件的时变可靠度分析,发现再生混凝土抗压强度、梁配筋率、保护层厚度、碳化系数以及钢筋锈蚀率对可靠指标影响显著,进而提出了保证再生混凝土构件时变可靠度水准的方法。结合已经确定的再生混凝土材料分项系数,提出了保持再生混凝土抗压强度标准值与普通混凝土相同,提高构件纵向配筋率/配箍率的设计方法。并给出了考虑时变可靠度的再生混凝土构件承载力计算式,可用于再生混凝土结构设计。 

【文章来源】：建筑结构学报. 2020,41(12)北大核心EICSCD

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

再生混凝土梁最小配筋率放大系数[38]

采用相同的计算方法,分析再生混凝土梁的最小配箍率,计算结果如图15[38]所示。可知,随着再生混凝土抗拉强度变异系数δft的增加,最小配箍率放大系数γsv呈抛物线增长。梁的混凝土强度等级为C30,箍筋为HPB300,当再生混凝土抗拉强度变异系数为0.2时,再生混凝土梁的最小配箍率相比较普通混凝土梁增加约32.0%。这主要是由于在最小配箍率情况下,梁中的剪力主要由混凝土部分承担,再生混凝土抗拉强度变异性对受剪承载力变异性影响显著,导致可靠指标降低,需要增加箍筋来提高承载力,进而提高可靠指标。4.3 再生混凝土构件承载力的设计建议公式

基于上述分析,Zhang等[32]提出了临界钢筋锈蚀水平理论计算模型,并采用ABAQUS有限元建模得到了再生混凝土保护层内环向应力的数值模拟结果,如图5所示。基于屈服准则得到的锈胀力-再生混凝土径向位移曲线与有限元结果吻合良好,当屈服准则为线性逼近的Drucker-Prager准则时,得到的临界锈胀力为 6.38 MPa,这与数值模拟结果6.37 MPa基本一致,如图6所示。算例分析中,试验测得的临界钢筋锈蚀水平在理论预测的区间以内,得到的预测误差小于1.3%,对于摩尔-库伦准则、线性逼近的Drucker-Prager准则和双剪准则,得到的理论预测值的相对误差分别为0.25%、0.89%和1.25%。图6 锈胀力-再生混凝土径向位移曲线对比结果[32]

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于可靠度分析的再生混凝土材料分项系数[J]. 肖建庄,张凯建,胡博,陈恩慈.  工程力学. 2017(06)
[2]基于可靠度的再生混凝土梁最小配筋率研究[J]. 张凯建,肖建庄,丁陶,胡博.  同济大学学报(自然科学版). 2016(02)
[3]不同再生粗集料混凝土单轴受压应力-应变全曲线[J]. 肖建庄,杜江涛.  建筑材料学报. 2008(01)
[4]基于动态可靠度的服役桥梁维修加固策略[J]. 杨伟军,张建仁,梁兴文.  中国公路学报. 2002(03)
[5]考虑抗力随时间变化的结构可靠度分析[J]. 贡金鑫,赵国藩.  建筑结构学报. 1998(05)



本文编号：3443485