圆钢管再生混凝土偏压短柱及轴压长柱受力性能研究

摘要

改革开放以来，我国的基础建设和城市化进程高速发展，但也产生了大量的以废混凝土为主要成分的建筑垃圾，这不仅占用土地也污染环境。将废混凝土经过处理后配制成再生混凝土应用于建筑工程中，这是目前公认的实现建筑资源可持续化的重要措施之一，由于再生混凝土的力学性能相对于普通混凝土有所下降且变异性增大，目前大多用于道路等非结构体系中。为了更好的利用再生混凝土，一些学者提出将其灌入钢管中形成钢管再生混凝土，从而改善再生混凝土的力学性能，并发挥钢管和再生混凝土各自的力学优势，这为废弃混凝土的资源化利用提供了新的途径。
　　迄今为止，国内外学者对圆钢管再生混凝土柱已经进行了一些研究，本文将结合目前已经进行的相关研究，侧重于分析套箍系数与偏心距对短柱和套箍系数与长径比对长柱力学性能的影响。本文以偏心距，长径比和套箍系数为基本参数进行8根圆钢管再生混凝土短柱和6根圆钢管再生混凝土长柱静力加载试验，主要工作包括:分析试件的破坏过程和破坏形态;研究试件的荷载-变形关系曲线和荷载-应变关系曲线;分析试件极限承载力的影响因素，探讨现有国内外钢管混凝土规范对计算圆钢管再生混凝土偏压短柱和轴压长柱极限承载力的适用性;最后进行有限元的模拟分析，为钢管再生混凝土构件的应用提供参考。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究的依据和意义

1．2 再生混凝土的研究现状及分析

1．3 钢管混凝土的研究现状及分析

1．4 钢管再生混凝土的研究现状及分析

1．4．1 轴压试验研究

1．4．2 偏压试验研究

1．5 本文的研究内容

第二章 圆钢管再生混凝土柱受力性能的试验

2．1 试件的设计与制作

2．2 试件的材料性能

2．2．1 再生混凝土

2．2．2 钢管

2．3 试验方法

2．3．1 试验装置

2．3．2 试验加载制度

2．4 试验现象

2．4．1 偏压短柱的破坏过程及形态

2．4．2 轴压长柱的破坏过程及形态

2．5 试验结果

2．6 本章小结

第三章 圆钢管再生混凝土偏压短柱试验结果与分析

3．1 圆钢管再生混凝土偏压短柱荷载-侧向位移关系曲线

3．2 圆钢管再生混凝土偏压短柱荷载-应变关系曲线

3．2．1 圆钢管再生混凝土偏压短柱荷载-纵向应变关系曲线

3．2．2 圆钢管再生混凝土偏压短柱荷载-环向应变关系曲线

3．3 圆钢管再生混凝土偏压短柱截面应变沿高度分布

3．4 圆钢管再生混凝土偏压短柱承载力分析

3．4．1 偏心距的影响

3．4．2 套箍系数的影响

3．4．3 圆钢管再生混凝土偏压短柱承载力的探讨

3．5 本章小结

第四章 圆钢管再生混凝土轴压长柱试验结果与分析

4．1 圆钢管再生混凝土轴压长柱荷载-轴向位移关系曲线

4．2 圆钢管再生混凝土轴压长柱荷载-侧向位移关系曲线

4．2．1 长径比的影响

4．2．2 套箍系数的影响

4．3 圆钢管再生混凝土轴压长柱荷载-应变关系曲线

4．4 圆钢管再生混凝土轴压长柱承载力分析

4．4．1 长径比的影响

4．4．2 套箍系数的影响

4．4．3 圆钢管再生混凝土轴压长柱承载力的探讨

4．5 本章小结

第五章 圆钢管再生混凝土柱试验试件的有限元分析

5．1 概述

5．2 有限元模型的建立

5．2．1 材料的本构模型

5．2．2 单元选择

5．2．3 模型的接触和约束处理

5．2．4 模型的荷载和边界处理

5．2．5 模型的网格划分

5．3 有限元计算结果与分析

5．3．1 试验模型的应力分析

5．3．2 试验模型的侧向变形分析

5．3．3 试件极限承载力的对比分析

5．4 本章小结

结论及展望

全文总结

研究展望

参考文献

攻读学位期间发表的论文

声明

致谢