预应力自密实再生混凝土梁受弯性能试验研究
发布时间：2020-07-29 10:40
【摘要】：随着城市的快速发展,日益严重的废弃混凝土处置危机和天然骨料来源枯竭问题既对生态环境产生了负面影响,也不符合国家的可持续发展战略。综合自密实混凝土的性能优势和再生混凝土的节能环保特点,将其应用于预应力混凝土梁中,既可以避免混凝土浇筑不密实所产生的空隙,又可以提高桥梁结构的耐久性及承载能力,延长桥梁结构的使用寿命。本文结合国家自然科学基金项目“预应力高性能再生混凝土桥梁的受弯性能及设计理论研究”(51608331),对混凝土类型、非预应力筋配筋率、预应力筋根数、综合配筋指数及混凝土强度影响下的预应力自密实再生混凝土梁受弯性能进行了研究与分析。结果表明:预应力自密实再生混凝土梁的破坏形态和荷载-挠度曲线与预应力普通混凝土梁相似;开裂荷载小于预应力普通混凝土梁,开裂荷载与非预应力筋配筋率、CRI无关,提高预应力筋根数能够显著提高开裂荷载;受弯承载力与预应力普通混凝土梁相当,提高非预应力筋配筋率、CRI、预应力筋根数和混凝土强度均能够有效地增大受弯承载力;裂缝宽度小于预应力普通混凝土梁,裂缝宽度随荷载水平的增大而增大,随着非预应力筋配筋率的提高而减小;变形性能优于预应力普通混凝土梁,延性系数随着非预应力筋配筋率和CRI的增大而减小,提高试验梁的混凝土强度、减小试验梁的预应力筋根数均能有效地提高其位移延性。验证了中国、美国及欧洲规范提供的开裂荷载计算公式、受弯承载力计算公式、短期刚度计算公式和最大裂缝宽度计算公式对预应力自密实再生混凝土梁的适用性,其中,中美欧规范提供的开裂荷载计算公式均不适用,提出了预应力自密实再生混凝土梁的开裂荷载计算公式;中国规范提出的受弯承载力、短期刚度和最大裂缝宽度计算公式均适用,而美国规范提供的计算公式适用于最大裂缝宽度的计算,不适用于受弯承载力和短期刚度,欧洲规范提供的计算公式适用于短期刚度的计算,不适用于受弯承载力和最大裂缝宽度。
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U446.1
【图文】：
生产的 LJ612 型聚羧酸高效减水剂。（a）废弃混凝土碎块 （b）颚式破碎机破碎 （c）搅拌去除附着砂浆图2.1 再生骨料制备过程Fig.2.1 Preparation process of recycled coarse aggregate表2.1 粗骨料物理性能Tab. 2.1 Physical properties of coarse aggregate骨料类型颗粒级配/(mm)表观密度/(kg/m3)堆积密度/(kg/m3)孔隙率/(%)压碎指标/(%)吸水率/(%)再生 5~20 2730 1525 41.2 14.1 5.10天然 5~20 2830 1632 39.5 8.71 0.91（2）配合比设计自密实再生混凝土配合比采用绝对体积法，其工作性能测试依据《自密实混凝土应用技术规程》（JGJ/T283-2012）要求进行，普通混凝土配合比参照《普通混凝土配合比设计沈阳工业大学硕士学位论文
C40 普通 51.3 25.0 2.77 3.41（a）立方体抗压强度试验 （b）轴心抗压强度试验 （c）弹性模量试验图2.3 混凝土材料性能试验Fig.2.3 Material properties test of concrete2.1.2 钢筋试验用预应力钢筋采用天津大强钢铁有限公司生产的低松弛 1860 级 1×7S15.2 钢绞线，截面面积为 139mm2,试验前依据现行《预应力混凝土用钢绞线》[65]（GB/T5224-2014）有关规定，对试验所用钢绞线的同批预留样段进行拉伸试验。试验用非预应力钢筋采用首钢集团通化钢铁股份有限公司生产的 HRB400 级螺纹钢筋，公称直径分别为8、10、12、14、16、18、20、25 及 28mm，箍筋和架立筋均采用 HPB300 级光圆钢筋，公称直径为 6.5mm。结构试验前依据现行《金属材料拉伸试验:室温试验方法》[66](GB/T228.1-2010)有关规定，对试验所用钢筋的同批预留样段进行拉伸试验。试验过程见图 2.4，钢筋基本性能试验结果见表 2.5
图 2.4 钢筋材料性能试验ig.2.4 Material properties test of reinforcem1 根试验梁，均为有粘结后张简支梁ptk。试验梁主要设计参数是混凝土类力筋配筋率（ρs=0.17%、0.25%、0.60%=1、2、3）、综合配筋指数 CRI（q=。试验梁的截面尺寸 b×h=200mm×30纯弯段的箍筋间距为 200mm，剪跨筋形式见图 2.5，尺寸及配筋参数见CRI）[50]计算公式为：0p py s ycA f A fqf bh+
本文编号：2773851
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U446.1
【图文】：
生产的 LJ612 型聚羧酸高效减水剂。（a）废弃混凝土碎块 （b）颚式破碎机破碎 （c）搅拌去除附着砂浆图2.1 再生骨料制备过程Fig.2.1 Preparation process of recycled coarse aggregate表2.1 粗骨料物理性能Tab. 2.1 Physical properties of coarse aggregate骨料类型颗粒级配/(mm)表观密度/(kg/m3)堆积密度/(kg/m3)孔隙率/(%)压碎指标/(%)吸水率/(%)再生 5~20 2730 1525 41.2 14.1 5.10天然 5~20 2830 1632 39.5 8.71 0.91（2）配合比设计自密实再生混凝土配合比采用绝对体积法，其工作性能测试依据《自密实混凝土应用技术规程》（JGJ/T283-2012）要求进行，普通混凝土配合比参照《普通混凝土配合比设计沈阳工业大学硕士学位论文
C40 普通 51.3 25.0 2.77 3.41（a）立方体抗压强度试验 （b）轴心抗压强度试验 （c）弹性模量试验图2.3 混凝土材料性能试验Fig.2.3 Material properties test of concrete2.1.2 钢筋试验用预应力钢筋采用天津大强钢铁有限公司生产的低松弛 1860 级 1×7S15.2 钢绞线，截面面积为 139mm2,试验前依据现行《预应力混凝土用钢绞线》[65]（GB/T5224-2014）有关规定，对试验所用钢绞线的同批预留样段进行拉伸试验。试验用非预应力钢筋采用首钢集团通化钢铁股份有限公司生产的 HRB400 级螺纹钢筋，公称直径分别为8、10、12、14、16、18、20、25 及 28mm，箍筋和架立筋均采用 HPB300 级光圆钢筋，公称直径为 6.5mm。结构试验前依据现行《金属材料拉伸试验:室温试验方法》[66](GB/T228.1-2010)有关规定，对试验所用钢筋的同批预留样段进行拉伸试验。试验过程见图 2.4，钢筋基本性能试验结果见表 2.5
图 2.4 钢筋材料性能试验ig.2.4 Material properties test of reinforcem1 根试验梁，均为有粘结后张简支梁ptk。试验梁主要设计参数是混凝土类力筋配筋率（ρs=0.17%、0.25%、0.60%=1、2、3）、综合配筋指数 CRI（q=。试验梁的截面尺寸 b×h=200mm×30纯弯段的箍筋间距为 200mm，剪跨筋形式见图 2.5，尺寸及配筋参数见CRI）[50]计算公式为：0p py s ycA f A fqf bh+
【参考文献】
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本文编号：2773851
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