钢管海砂再生混凝土轴压力学性能研究

摘要

将海砂再生骨料混凝土浇筑到钢管中，形成了钢管海砂再生混凝土，是一种对海砂再生混凝土结构改性的良好方法。其不仅具有较好的力学性能和耐久性，而且有利于建筑资源的可持续化发展。钢管海砂再生混凝土作为一种新型结构体系，目前在此方面的研究尚未见到相关报道。本文基于海砂再生混凝土材料性能和约束混凝土机理研究基础上，对钢管海砂再生混凝土的受压力学性能进行了研究，主要进行了以下工作：　　总结了再生混凝土与海砂混凝土的研究现状，在现有研究基础上完成了海砂再生骨料混凝土的受压性能试验研究，分析了海砂氯离子含量与再生骨料取代率对混凝土力学性能的影响。　　以再生粗骨料取代率和海砂氯离子含量为主要研究参数，开展了圆钢管海砂再生混凝土轴压短柱力学性能的试验研究，分析了不同再生粗骨料取代率、海砂氯离子含量下试件的破坏特征、承载力以及变形性能。对试件受力过程中的受力-变形关系进行了测定，并根据试验数据，定量分析了不同再生粗骨料取代率和海砂氯离子含量对钢管海砂再生混凝土强度和变形的影响。　　基于极限平衡理论，提出了适用于钢管海砂再生混凝土轴压承载力的计算公式。在相关钢管混凝土受力-变形计算模型基础上，分析再生粗骨料取代率、海砂氯离子含量对试件受力-变形全过程的影响，提出了峰值应力、峰值应变的计算公式，对钢管海砂再生混凝土受力-变形全过程曲线进行拟合，并与试验曲线进行对比验证。　　利用 ANSYS有限元软件对钢管海砂再生混凝土轴心受压短柱进行了数值模拟，并通过试验曲线对模拟曲线进行了验证。在有限元数值计算基础上，探讨了核心海砂再生混凝土强度、含钢率、再生粗骨料取代率对钢管海砂再生混凝土力学性能的影响规律。　　最后对本文研究分析进行总结，并针对钢管海砂再生混凝土轴压性能方面的研究提出相关建议。

目录

声明

1 绪 论

1.1研究背景及意义

1.2 海砂混凝土研究现状

1.3 再生混凝土力学性能研究现状

1.4 钢管海砂再生混凝土研究现状

1.5 本文研究工作

2 钢管海砂再生混凝土轴压短柱受力性能试验研究

2.1 引言

2.2 试验概述

2.3 试验结果

2.4 试验结果分析

2.5 本章小结

3 钢管海砂再生混凝土轴压理论探讨

3.1 引言

3.2 钢管海砂再生混凝土极限承载力

3.3 轴压应力-应变关系模型

3.4 本章小结

4 钢管海砂再生混凝土轴压短柱力学性能有限元分析

4.1 引言

4.2 有限元模型的建立

4.3 有限元计算模型计算结果分析与验证

4.4 核心海砂再生混凝土强度的影响分析

4.5 含钢率的影响分析

4.6 再生粗骨料取代率的影响分析

4.7 本章小结

5 结论与展望

5.1 主要结论

5.2 展望

参考文献

致谢

作者从事科学研究和学习经历

攻读硕士期间主要成果