钢-压型钢板再生混凝土组合梁受弯性能研究

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废弃混凝土的资源化利用是城市建设可持续发展的重大战略问题,工程界十分关注。钢-混凝土组合结构是可应用再生混凝土的结构形式之一,目前关于钢-再生混凝土组合构件的力学性能和设计方法研究尚少,尤其是压型钢板再生混凝土组合楼盖体系,本文适应此工程发展需求,开展钢-压型钢板再生混凝土组合梁的受弯性能研究,主要工作如下:  1.进行了6个混凝土组合梁的受弯性能重复荷载试验,其中包括4个钢-压型钢板再生粗骨料混凝土组合梁、1个钢-压型钢板普通混凝土组合梁和1个钢-再生粗骨料混凝土组合梁。研究了不同构造措施、不同剪跨比条件下钢-压型钢板再生粗骨料混凝土组合梁的受弯承载力、变形、破坏特征、性能退化规律,分析了其破坏机理。  2.在试验研究基础上,利用ABAQUS软件,建立了钢-压型钢板再生粗骨料混凝土组合梁的有限元模型,进行了单调荷载作用下不同设计参数的组合梁受弯性能数值模拟,计算结果与试验结果吻合较好。  3.本着与普通混凝土组合梁的设计方法相统一原则,建立了钢-压型钢板再生粗骨料混凝土组合梁的受弯屈服承载力、受弯极限承载力和挠度的计算模型,给出了相应的计算公式,提出了合理的设计方法和构造措施。  主要结论:  (1)钢-再生粗骨料混凝土组合梁与钢-普通混凝土组合梁破坏过程基本一致,在几何尺寸、配筋和混凝土强度等级相同条件下,两种组合梁的屈服承载力及极限承载力均较为接近,但钢-再生粗骨料混凝土组合梁的跨中挠度相对较大。  (2)栓钉布置形式与数量对钢-再生粗骨料混凝土组合梁和钢-普通混凝土组合梁的承载力影响基本相同。  (3)剪跨比较小的钢-再生粗骨料混凝土组合梁的裂缝数量相对较少、宽度相对较大;剪跨比对再生粗骨料混凝土组合梁的屈服荷载影响较大,对其极限荷载影响较小。  (4)与钢-普通混凝土组合梁相比,再生粗骨料混凝土对组合梁的承载力影响较小,可以采用钢-普通混凝土组合梁承载力计算方法计算钢-再生粗骨料混凝土组合梁的承载力。  (5)参照钢-普通混凝土组合梁考虑滑移效应的挠度计算方法,考虑10%的抗弯刚度折减,计算钢-再生粗骨料混凝土组合梁挠度,可以得到符合工程精度要求的计算结果。
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