火災(zāi)后型鋼再生混凝土軸壓力學(xué)性能研究.pdf

1、型鋼再生混凝土(SRRAC)結(jié)構(gòu)是把型鋼埋入再生混凝土中的一種獨(dú)立的結(jié)構(gòu)形式。其核心部分主要是型鋼，而其外部則為再生混凝土及配適量的縱向受力主筋并由箍筋約束而成，SRRAC結(jié)構(gòu)同時(shí)具有型鋼混凝土和再生混凝土的優(yōu)點(diǎn)，有著廣泛的應(yīng)用前景。
　　通過對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)的閱讀，國(guó)內(nèi)外對(duì)考慮溫度場(chǎng)的火災(zāi)后SRRAC短柱的軸壓性能試驗(yàn)研究還處于空白狀態(tài)，本文通過試驗(yàn)、數(shù)值模擬和理論計(jì)算等分析方法，對(duì)火災(zāi)后SRRAC軸壓短柱的力學(xué)性能進(jìn)行了深入研究：<

2、br>　　第一，對(duì)不同強(qiáng)度及不同再生粗骨料取代率γ的再生混凝土進(jìn)行了試配，根據(jù)試驗(yàn)情況簡(jiǎn)單分析了硅灰對(duì)再生混凝土強(qiáng)度及和易性的影響，并對(duì)再生混凝土的工作機(jī)理進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析，最后給出了C40和C50強(qiáng)度的再生混凝土配合比。
　　第二，以再生粗骨料取代率、受火時(shí)間、再生混凝土強(qiáng)度為變化參數(shù)，設(shè)計(jì)了18個(gè)SRRAC短柱進(jìn)行ISO-834標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)后的軸壓性能試驗(yàn)(其中包括6個(gè)常溫對(duì)比試件)，通過試驗(yàn)過程，觀察了試件的破壞過程和最終破壞形態(tài)

3、，并獲取了火災(zāi)過程跟測(cè)點(diǎn)溫度場(chǎng)及荷載-位移曲線等試驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析，我們得出：相比普通型鋼混凝土試件，火災(zāi)后SRRAC試件有較好的剩余承載力，且隨著再生粗骨料取代率的增大，SRRAC試件在火災(zāi)后的承載力損失越小，但再生粗骨料取代率越大，試件的軸向變形也隨之增大；受火時(shí)間對(duì)火災(zāi)后SRRAC試件剩余承載力影響很大；再生混凝土強(qiáng)度對(duì)火災(zāi)后SRRAC試件的剩余承載力影響較小。
　　第三，在選取合理的鋼材及再生混凝土的熱工參數(shù)和

4、本構(gòu)關(guān)系的基礎(chǔ)上，運(yùn)用ABAQUS有限元分析軟件對(duì)試驗(yàn)所進(jìn)行的常溫及火災(zāi)后SRRAC軸壓短柱模型以及進(jìn)行了數(shù)值分析，結(jié)果表明：溫度場(chǎng)數(shù)值模擬結(jié)果和力學(xué)分析模型與試驗(yàn)結(jié)果都較為接近，證明了有限元分析模型的合理性。還分析了火災(zāi)后SRRAC軸壓短柱的受力機(jī)理和影響火災(zāi)后SRRAC軸壓短柱試件的剩余承載力的參數(shù)：SRRAC軸壓短柱經(jīng)歷火災(zāi)作用后承載力顯著降低，但再生粗骨料取代率大于50％的SRRAC軸壓構(gòu)件在受火時(shí)間超過60min時(shí)，剩余承載力

5、下降幅度不大；再生混凝土強(qiáng)度、再生粗骨料取代率、型鋼屈服強(qiáng)度和截面含鋼率對(duì)剩余承載力的影響并不明顯。
　　最后，依照現(xiàn)有規(guī)范及文獻(xiàn)研究，對(duì)常溫下及火災(zāi)后型鋼再生混凝土軸壓短柱正截面承載力進(jìn)行了計(jì)算，可得到常溫下計(jì)算出的型鋼再生混凝土軸壓短柱試件的計(jì)算值較試驗(yàn)值相比偏于安全；受火60min的試件的計(jì)算值較模擬值和試驗(yàn)值低10%~30%，計(jì)算值偏于安全；受火120min的試件的計(jì)算值與試驗(yàn)值接近，較模擬值略低，吻合較好。
　　綜