改性再生混凝土角节点抗震性能试验研究

通过对再生混凝土进行改性处理,制作出了再生粗骨料取代率为100%、粉煤灰取代率分别为15%和0%(取代水泥)的两榀框架角节点,并对其进行了低周反复荷载作用下的试验研究。对模拟地震作用下得到的滞回曲线、刚度退化曲线、延性及耗能曲线进行了对比。结果表明,适量的改性再生混凝土能够满足抗震性能要求,可应用于实际工程中。     

再生混凝土框架柱抗震性能试验研究

进行了再生粗骨料取代率分别为0%、50%、100%的3个再生混凝土框架柱低周反复荷载的对比试验,在相同轴压比、不同取代率的情况下,对普通混凝土与再生混凝土框架柱、再生混凝土框架柱之间不同取代率的破坏形态、滞回特性、延性性能、耗能特性等问题进行了对比分析。试验结果表明再生混凝土与普通混凝土框架柱的破坏过程相似,前者的滞回特性、延性和耗能均满足抗震要求,因此在有抗震设防要求地区的框架中采用再生混凝土是可行的,但再生混凝土较普通混凝土框架柱构件延性减小,耗能能力降低,不建议直接采用原有设计方法,需进行合理的构造加强措施。     

性能增强再生混凝土框架中节点非线性分析

再生混凝土作为一种再生资源近年来被广泛应用,在此基础上加入钢纤维和tank纤维制成性能增强再生混凝土,使结构的安全可靠性得到了进一步保证。采用有限元软件ABAQUS对3个混杂纤维掺量分别为0、0.5%、1%的再生混凝土框架中节点进行低周反复试验分析,得到了它们的滞回曲线和骨架曲线,并进行了对比分析。研究表明:相较于普通再生混凝土而言,性能增强再生混凝土框架中节点的耗能性能可提高20%、32%,抗开裂性能及极限承载力性能也更为优异,能够应用于实际工程之中。     

再生混凝土框架抗震性能试验研究

通过2榀再生骨料掺量分别为25%、50%的再生混凝土框架和1榀普通对比混凝土框架的低周反复加载试验,研究了再生混凝土框架的受力全过程、开裂荷载和极限承载力、破坏形态,分析了再生混凝土框架的滞回曲线、骨架曲线、变形性能、耗能能力等抗震性能,并和普通混凝土框架进行了对比分析。研究结果表明,随着再生骨料掺量的增加,再生混凝土框架的极限承载力、变形能力、耗能能力等抗震性能没有明显降低,再生混凝土框架具有较好的抗震性能,再生混凝土框架应用于实际工程是可行的。文中研究成果可为再生混凝土框架结构的工程应用提供依据。     

回弹法检测纤维再生混凝土抗压强度的试验研究

以废弃混凝土为原材料,制作了再生粗骨料,而后用这种粗骨料在50%取代率的情况下,在拌合物中掺入一定量的玄武岩短切纤维,配制了纤维再生混凝土。试验共配制了RC20、RC25和RC30 3个强度等级的混凝土,并制作了150mm×150mm×150mm的标准立方体试块。对于这些试块,先后进行了回弹法和立方体抗压强度试验。通过分析试验数据,发现纤维再生混凝土的回弹值相比普通混凝土,有所降低,如此以来,原有的测强曲线便不能再用于检测纤维再生混凝土的强度,因此有必要建立纤维再生混凝土的专用测强曲线。     

冻融与硫酸盐侵蚀耦合作用下不同骨料取代率再生混凝土损伤研究

为探究寒冷地区再生混凝土的耐久性能,制备取代率分别为0%、30%、50%和100%的再生混凝土进行冻融循环和硫酸盐侵蚀耦合作用试验,通过再生混凝土的质量、相对动弹性模量、抗压强度等力学指标,分析再生混凝土的损伤劣化规律,并利用weibull模型建立再生混凝土的损伤方程对再生混凝土的使用寿命进行预测。结果表明,冻融循环与硫酸盐侵蚀耦合作用严重影响混凝土耐久性,且在相同条件下,随着再生骨料取代率的提高,再生混凝土的耐久性逐渐下降。运用损伤方程预测分析可以得到再生混凝土的使用寿命,为寒冷地区再生混凝土结构的耐久性评估提供参考和依据。     

再生混凝土框架顶层角节点的抗震性能试验研究

通过对3榀再生混凝土框架顶层角节点(再生粗骨料掺量为100%)在低周反复荷载作用下的抗震性能试验,对试件的破坏形态、延性、耗能能力等进行了分析。研究表明,再生混凝土框架顶层角节点试件在低周反复荷载作用下经历初裂、通裂、极限、破坏4个阶段,最终呈节点核心区剪切破坏。位移延性系数在3.27～3.95之间,具有良好的抗震性能,可用于有抗震设防要求的框架。采用ANSYS软件建立了节点的有限元计算模型,进行了单调荷载下的有限元非线性分析,得到了骨架曲线和试件的应力分布形态,有限元计算结果与试验结果吻合较好。采用《混凝土结构设计规范》规定的公式对角节点抗剪强度进行了计算并与试验数据相比较,发现计算值偏于不安全。     

再生混凝土受压循环试验研究

着眼于再生混凝土的应用,为了解再生混凝土与普通混凝土在循环荷载下损伤性能的差别,进行了本次试验研究。采用0%,50%和100%3种取代率,70mm×70mm×148mm棱柱体试件,电-液伺服试验机,等位移速率加载。试验结果表明,相同残余应变时再生混凝土的损伤系数随再生骨料取代率的增加而增加。     

再生混凝土框架结构地震反应有限元分析

基于不同再生骨料取代率下所得再生混凝土基本材性试验结果,获得了其相关的本构关系,并利用ANSYS有限元软件对后续缩尺比例为1∶4的3层再生混凝土框架结构模型(采用多种再生混凝土材料)进行了实体建模。通过对压碎指标,剪力传递系数等参数的优化设置,最终得到了其在El Centro波作用下的结构地震响应。通过与该模型所得振动台试验数据进行对比,结果表明:利用ANSYS有限元软件能够较为有效地对再生混凝土框架结构进行地震作用下的非线性分析,从而弥补相关试验的局限性,对相应的理论分析亦具有一定的指导作用。     

再生轻质砌块填充墙再生混凝土框架抗震性能的试验研究

本文通过对1 ： 2比例模型的普通混凝土框架和两榀再生骨料掺量为50%的再生混凝土框架（其中一榀再生混凝土框架用再生轻质砌块作填充墙）,在恒定的竖向轴压荷载和水平低周反复荷载作用下进行了抗震性能的对比试验,研究了再生混凝土框架和再生砌块填充墙再生混凝土框架在低周反复荷载作用下的破坏机制、承载力、滞回特性、延性、强度退化、刚度退化和耗能等问题,并和普通混凝土框架进行对比分析,为再生轻质砌块和再生混凝土结构的深入分析研究和实际应用提供了理论基础。     

玄武岩纤维再生混凝土抗压强度试验研究

针对C20、C25和C303个强度等级,50%和70%2种取代率,1.0和1.5、2.0kg/m33种纤维掺入量的不同标养混凝土试块进行了抗压强度试验,并分析了各种再生混凝土的抗压强度数据。研究结果表明:随着玄武岩纤维掺入量的增大,再生混凝土的抗压强度会随之增强,对于试验的3个强度等级的混凝土,当纤维掺入量在1.5kg/m3时,混凝土强度可以达到无再生粗骨料普通混凝土的强度。     

再生混凝土短柱抗震性能试验研究

本文进行了4个剪跨比为1.75的再生混凝土短柱模型抗震性能对比试验,模型按1/2缩尺。模型1为普通混凝土短柱,模型2为再生粗细骨料取代率均为50%的再生混凝土短柱,模型3为再生粗细骨料取代率均为100%的再生混凝土短柱,模型4为再生粗细骨料取代率均为100%且带交叉钢筋的再生混凝土短柱。分析了各模型的承载力、刚度及其退化过程、滞回特性、位移延性、耗能能力、破坏形态。研究表明:随着再生骨料取代率的增加,其混凝土的弹性模量明显减小,试件初始刚度、承载力、耗能能力明显下降;加设交叉钢筋的试件抗震性能显著提高;再生混凝土柱可以在轴压比较小的结构中应用。提出了基于再生混凝土强度折减的承载力简化计算方法,计算结果与实测值符合较好。     

不同再生骨料掺量的中高剪力墙振动台试验研究

为了研究再生混凝土剪力墙的动力性能,进行了3个1/3缩尺的不同再生骨料取代率的中高剪力墙模型的模拟地震振动台试验,其中1个为普通混凝土剪力墙、1个为再生粗骨料混凝土剪力墙、1个为全再生骨料混凝土剪力墙。试验过程经历了剪力墙弹性、开裂和破坏阶段,实测并比较分析了各剪力墙在不同阶段的动力特性、动力反应及破坏形态。试验结果表明:再生粗骨料混凝土中高剪力墙具有和普通混凝土剪力墙相近的抗震性能,其墙体开裂时台面加速度输入降低9.7%,其弹塑性位移角达到1/120时台面加速度输入降低5.8%,经合理设计,可用于建筑结构。     

高温后钢管再生混凝土短柱的理论分析与试验研究

首先进行了高温后钢管再生混凝土轴压短柱的试验研究,在分析试验结果的基础上提出了高温后核心再生混凝土的应力一应变关系模型,模型考虑了再生粗骨料取代率和曾经历的最高温度的影响;然后采用数值方法对高温后钢管再生混凝土轴压短柱的荷栽一变形全过程关系曲线进行了计算分析,数值计算结果得到试验结果的验证;最后利用数值方法系统分析了再生粗骨料取代率、曾经历的最高温度和约束效应系数等参数对高温后钢管再生混凝土短柱轴压强度系数的影响,并提出了相应的简化计算公式,轴压承载力的简化计算结果与试验结果基本吻合。     

高强轻骨料混凝土框架抗震性能试验研究与数值模拟

以一个3层高强轻骨料混凝土高铁站房框架结构的底部两层为研究对象,通过一榀1∶5比例的两层两跨高强轻骨料混凝土框架低周反复荷载试验,系统研究了框架的受力过程、破坏形态、破坏机制、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化及耗能能力等。同时,运用有限元软件ABAQUS,建立了该框架的三维非线性有限元模型,分析了高强轻骨料混凝土框架在低周反复荷载作用下的工作性能,并与试验结果进行了对比分析。研究表明:框架破坏机制为混合机制,试件以柱脚混凝土压溃为破坏标志。有限元模拟得到的滞回曲线、骨架曲线和破坏形态,与试验结果符合良好。     

混杂纤维再生混凝土框架中节点抗震性能研究

在再生混凝土中加入再生钢纤维与tank纤维来进一步增强再生混凝土的基本力学性能,对混杂纤维掺量分别为0%,0.3%的再生混凝土框架中节点进行低周反复荷载下的加载实验。通过试验研究了混杂纤维再生混凝土框架中节点的破坏形态,骨架曲线,滞回曲线等问题。研究结果表明:掺入混杂纤维后,节点的承载能力和抗震性能均有所提高。     

再生混凝土低矮剪力墙抗震性能试验研究

为了研究不同再生骨料取代率对剪力墙性能的影响,进行了4个剪跨比为1.0的低矮剪力墙的低周反复荷载试验研究,包括1个普通混凝土剪力墙和3个再生混凝土剪力墙.在试验的基础上,分析了各剪力墙的承载力、延性、刚度、滞回特征、耗能及破坏特征.研究表明:与普通混凝土剪力墙相比,再生混凝土低矮剪力墙的抗震性能略差,且随着再生骨料掺量的增加,再生混凝土剪力墙的性能呈下降趋势;暗支撑的设置能够明显改善再生混凝土低矮剪力墙的抗震性能;在一定的条件下,再生混凝土可用于一些剪力墙结构的抗震设计.     

钢管再生混凝土柱的抗震破坏机理与损伤分析

为研究钢管再生混凝土柱的抗震破坏机理与损伤演化过程,以再生粗骨料取代率、长细比、轴压比和含钢率为变化参数,设计10个圆钢管再生混凝土柱试件和6个方钢管再生混凝土柱试件,进行拟静力试验。观察试件的破坏形态,获取试件的强度衰减,实测荷载-应变滞回曲线,引入基于变形、基于耗能和基于变形与耗能的地震损伤评估模型。研究结果表明:钢管再生混凝土柱试件的破坏形态与普通钢管混凝土柱相似,强度衰减经历一个由多到少再到多的过程;滞回曲线呈现出比较饱满的梭形;对于圆形试件,随着取代率的增加,损伤指标D无明显统一的规律,而方形试件则依次增加;3种地震损伤评估模型均可用于钢管再生混凝土柱的损伤分析,但各有利弊。研究结果可为钢管再生混凝土构件的工程应用提供依据和参考。     

型钢再生混凝土组合柱滞回性能有限元分析

基于型钢再生混凝土组合柱低周反复荷载的试验结果,通过Open Sees软件对组合柱进行了有限元分析,获取了组合柱的滞回曲线、骨架曲线以及水平承载力,并与试验结果进行了对比。结果表明:弯曲破坏的组合柱模拟曲线与试验曲线吻合较好,而剪切斜压破坏的组合柱模拟曲线形状与试验曲线存在一定的差异,但其最大水平承载力与实测值较为接近,表明Open Sees可应用于模拟型钢再生混凝土组合柱的滞回性能。在此基础上,本文利用该软件对型钢再生混凝土长柱的滞回性能进行了参数影响分析,参数包括再生混凝土强度、箍筋强度、型钢强度及型钢配钢率。分析结果表明,构件承载力随着再生混凝土强度的提高而略有增加,但延性及耗能降低;随着型钢强度、箍筋强度的提高及型钢配钢率的增大,构件抗震承载力都得到了一定的提高,且延性及耗能能力增强,对组合柱的抗震性能是有利的。研究结果对型钢再生混凝土组合柱的推广应用具有积极意义。     

装配式钢筋混凝土框架节点抗震性能试验研究

通过对2个新型装配式混凝土框架节点和1个现浇混凝土框架节点进行拟静力试验研究,对比分析装配式混凝土框架节点破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化和耗能能力等指标。研究结果表明:新型装配式混凝土框架节点比普通现浇混凝土框架节点具有较好的滞回性能,较高的耗能能力以及较缓的刚度退化。在满足梁筋锚固长度要求的前提下,预制梁内钢端头长度增加使框架节点抗震性能稍有提高。装配部分后浇混凝土可以提高框架节点的承载能力和刚度。采用ABAQUS有限元软件对节点进行数值模拟,发现模拟结果与试验结果吻合较好。