《長期荷載作用下圓鋼管再生混凝土柱靜動力性能研究》是依託哈爾濱工業大學，由王玉銀擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：長期荷載作用下圓鋼管再生混凝土柱靜動力性能研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王玉銀
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
鋼管再生混凝土克服了再生混凝土抗壓強度低、延性和耗能能力差、收縮徐變大等缺點，兼有鋼管混凝土承載力高、抗震性能好、施工方便和再生混凝土節約資源、綠色環保的優點，是將廢棄混凝土資源化的有效途徑之一，套用前景廣闊。研究表明，長期荷載作用將導致鋼筋混凝土柱的剛度和耗能能力降低40%以上。而再生混凝土模量低、徐變大，在長期荷載作用下，截面內力發生重分布，使鋼管縱向應力顯著增大；同時，鋼管兼作施工骨架普遍存在較大初應力；兩者再與使用荷載作用下的應力相疊加，則可能導致鋼管提前進入塑性，甚至發生局部屈曲，從而降低構件承載力和抗震性能。故長期荷載對鋼管再生混凝土柱力學性能影響不容忽視，特別是長期荷載作用下的抗震性能研究尚屬空白。本項目將對圓鋼管再生混凝土長期性能和抗震性能進行深入研究，建立再生混凝土收縮徐變計算模型，提出考慮長期荷載影響的圓鋼管再生混凝土柱抗震承載力設計方法，從而完善其計算理論與設計方法。
結題摘要
鋼管再生混凝土克服了再生混凝土抗壓強度低、延性差、收縮徐變大等缺點，兼有鋼管混凝土承載力高、抗震性能好、施工方便和再生混凝土節約資源、綠色環保的優點，套用前景廣闊。然而再生混凝土模量低、徐變大，長期荷載作用下，構件截面內力發生重分布，鋼管應力顯著增大，導致鋼管提前進入塑性或屈服，從而降低構件承載力和抗震性能。目前關於長期荷載對鋼管再生混凝土柱力學性能影響的研究相對較少，特別是長期荷載作用下的抗震性能研究尚屬空白。本項目工作如下： 1、進行再生混凝土的受壓力學性能系統試驗（150個立方體和60個稜柱體），獲得其抗壓強度、彈性模量及應力-應變關係曲線，建立了考慮不同再生粗骨料取代率的再生混凝土單軸受壓應力-應變關係曲線計算模型。 2、進行再生混凝土徐變試驗（40個稜柱體），考察基體混凝土水灰比與目標水灰比對試件徐變性能的影響；建立了考慮基體混凝土水灰比影響的再生混凝土徐變模型，該模型的預測精度高於其它模型，與現有試驗結果相差不超過15%。 3、進行鋼管再生混凝土長期試驗（42個短柱），考察混凝土強度、再生粗骨料取代率和載入齡期對試件長期性能的影響。基於混凝土體積無窮大假設，提出鋼管再生混凝土徐變模型，其預測精度高於現有其它模型，與現有試驗結果相差不超過10%。通過系統參數分析，確定了有效模量法、平均應力法、齡期調整有效模量法這三種簡化計算方法在預測鋼管再生混凝土長期性能時的適用範圍。 4、通過系統參數分析發現，在常用參數範圍內，持荷50年後，鋼管再生混凝土的長期變形增幅可達136%，時效作用可使構件的穩定承載力降低約10%，在工程設計中應予以考慮。 5、設計加工了鋼管混凝土柱長期載入持荷和滯回試驗的配套裝置。進行滯回性能研究，基於試驗結果提出了恢復力模型。
