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钢筋混凝土叠合结构兼具装配式混凝土结构与现浇整体式混凝土结构的优点,具有施工工期短、模板使用量小、节能环保且抗震性能好的特点,很好的满足了当今社会发展对于建筑业施工工期、施工质量的要求,符合建筑工业化的趋势,顺应了绿色建筑的潮流。叠合梁的预制截面形式多样,如U形和矩形等。但是它们都存在不足点,如U形叠合梁预制部分强度低,易被破坏;矩形叠合梁预制区域自身质量较大,不方便施工与转移等。因此,需要结合已有截面形式,对其进行改进。为了提高U型叠合梁U型槽部分的刚度,本文在现有U型叠合梁U型槽的槽内添加用再生自密实混凝土制作的内芯。通过大量的文献考察,在U型带芯部叠合梁方面已经取得的大部分研究成果为U型叠合梁梁柱节点的抗弯性能研究。目前,并没有对U型带芯部叠合梁中运用再生混凝土、自密实混凝土的跨中抗弯性能的研究。在自密实混凝土方面,U型叠合梁的截面形式比传统的矩形现浇梁复杂,特别是在U型截面制作时,存在难以振捣的部位。为了保证U型叠合梁的浇注质量,本研究的试件浇筑时采用具有高流动性的自密实混凝土。在再生粗骨料方面,为了充分利用闲置资源,削减对环境的污染,本研究将废弃混凝土粉碎、筛选,用再生粗骨料取代叠合梁现浇混凝土中的部分天然粗骨料。为了研究U型带芯部再生自密实混凝土叠合梁跨中的抗弯性能,本研究共制作7根梁试件,包括:现浇自密实混凝土梁RCB;预制高度分别为120mm、170mm、220mm的U型再生自密实混凝土叠合梁URCB1、URCB2、URCB3;预制高度分别为120mm、170mm、220mm的矩形叠合梁PRCB1、PRCB2、PRCB3,展开了静力加载模型试验工作,测得各梁的开裂荷载值、挠度、极限承载力值,分析荷载—挠度曲线、钢筋及混凝土的荷载—应变曲线的特点等信息,运用现行混凝土结构设计规范(GB50010-2010)的理论公式对U型带芯部再生自密实混凝土叠合梁的极限承载力Mu、开裂荷载Mcr、刚度B的理论计算公式进行研究,并应用ABAQUS有限元软件模拟分析,得出如下结论:(1)通过《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)中的现浇梁计算公式计算得到的U型再生自密实开裂荷载理论值和正截面受弯承载力理论值并与试验值相比较,得到的公式可以用于U型密实混凝土叠合梁开裂荷载与正截面受弯承载力的计算,且结果具有一定的安全空间。(2)在产生裂缝之前,各梁沿梁高方向的砼应变趋近于一条斜直线,包括带芯部U型再生自密实混凝土叠合梁在内所有试件均符合平截面假定特征。在砼开裂之后,U型再生自密实混凝土叠合梁的裂缝持续发育到结合面的位置时,并没有沿着结合面发展,说明新老同之间能够较好的共同受力。(3)U型叠合梁试件、矩形叠合梁、现浇梁三种梁即使截面形式不一样,但伴随着荷载的增加,它们的挠度曲线发展趋势特征大体相同;从开裂后荷载挠度曲线斜率可以看出,U型再生自密实砼叠合梁的受力性能好于普通矩形再生自密实砼叠合梁。(4)通过对各个梁试件位移延性对比分析,U型再生自密实砼叠合梁改善了普通叠合梁的延性,具有良好的抗震性能。通过塑性转角和挠度延性的对比可得到,U型再生自密实混凝土叠合梁的塑性转角与挠度变形能力近似达到整浇梁水平,且明显优于普通矩形叠合梁。(5)通过对各试件实际刚度的对比发现,U型再生自密实混凝土叠合梁开裂前的早期刚度实测值与国标(GB50010-2010)中刚度计算公式的理论值相近,但在开裂后U型再生自密实混凝土叠合梁的实际刚度实测值相差较大。利用数学工具进行理论分析得到适合U型再生自密实混凝土叠合梁裂缝产生构刚度计算修正公式。(6)本文根据试验数据,模拟试验中所用材料性质、支撑方式、试验加载方式以及各部分之间的粘结方式等数据对URCB1受力过程进行模拟,从而得出荷载—挠度曲线、应力和应变云,通过ABAQUS有限元软件数值模拟得到的荷载挠度曲线和实验值相差较小,模拟得到的效果与实测值拟合良好。