反复荷载作用下再生混凝土弯剪扭构件受力性能研究

摘要

再生骨料混凝土是一种可持续发展的绿色混凝土，是今后混凝土发展的一个重要方向。 当前对于再生混凝土的研究主要集中在材料性能方面，结构性能的研究较少，特别是对反复荷载作用下再生混凝土弯剪扭构件的受力性能研究则尚属空白。本文通过对两根普通混凝土构件及两根再生混凝土构件的试验研究，了解与分析了再生混凝土构件的裂缝分布、破坏特征、滞回特性、延性、耗能能力等方面的性能，并与普通混凝土构件的性能进行了比较。在此基础上基于空间桁架模型的理论，得出了反映复合受扭受力行为的强度相关关系，该理论能较好地描述复合受扭构件各方面的受力性能，包容性较强，在该理论的基础上，得出了反复荷载作用下再生混凝土弯剪扭构件受扭承载能力的计算公式。且通过非线性有限元分析方法模拟了构件的受力情况。 本文研究表明，再生混凝土构件具有良好抗震性能。

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致谢

第一章 绪 论

1.1课题研究的背景和意义

1.2再生混凝土在国内外的发展历程与研究现状

1.2.1在国外的发展与研究现状

1.2.2在我国的发展与研究现状

1.3建筑结构中受扭构件的研究概况

1.3.1国外研究状况

1.3.2国内研究状况

1.4本文主要研究内容

第二章 再生骨料和再生混凝土的基本性能概述

2.1再生骨料的基本特性

2.1.1再生骨料利用的可行性

2.1.2废弃混凝土的主要来源

2.1.3再生骨料的组成性状及级配

2.1.4再生粗骨料的表观密度和吸水率

2.1.5再生粗骨料的压碎值

2.2再生混凝土的物理性能

2.3再生混凝土的基本性能

2.3.1强度

2.3.2徐变

2.3.3再生混凝土与钢筋的粘结

2.4本章小结

第三章 试验内容与结果分析

3.1试验概况

3.1.1试验构件的设计

3.1.2材料性能

3.1.3试验装置及加载方法

3.1.4测点布置

3.1.5试验过程

3.2试验结果分析

3.2.1主要数据列表

3.2.2试验过程裂缝开展情况与破坏过程

3.2.3钢筋应变

3.2.4混凝土应变

3.3滞回性能分析

3.3.1滞回曲线

3.3.2骨架曲线

3.3.3延性性能

3.3.4耗能性能

3.4本章小结

第四章 理论分析

4.1概述

4.2开裂扭矩

4.3极限扭矩

4.3.1概述

4.3.2基本假定

4.3.3基本方程

4.4弯剪扭构件极限强度实用公式

4.5本章小结

第五章 有限元分析

5.1非线性问题

5.2钢筋混凝土结构非线性有限元分析的必要性和作用

5.3有限元法简述

5.3.1发展简史

5.3.2分析步骤

5.3.3关于ANSYS

5.4有限元模型的选择与建立

5.4.1模型的选择

5.4.2材料的本构关系及破坏准则

5.4.3模型的建立

5.5构件的网格划分和荷载施加及运算

5.5.1混凝土的网格划分

5.5.2施加荷载

5.6计算结果分析

5.6.1误差分析

5.7本章小结

第六章 结论与展望

6.1主要结论

6.2存在的问题和今后发展的趋势

参考文献

附录