方中空夾層鋼管再生混凝土短柱軸壓性能試驗研究.pdf

1、工信部發(fā)布的《建材工業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016～2020)》中提出“在保證產(chǎn)品質(zhì)量和生態(tài)安全的前提下，在水泥、混凝土、墻體材料和機制砂石等產(chǎn)品中提高消納產(chǎn)業(yè)廢棄物能力，逐步增加可消納固廢的品種?；诮ㄖU棄物生產(chǎn)綠色建材。”努力研制保溫再生混凝土，有利于解決建筑垃圾浪費嚴重、污染環(huán)境的問題，有利于解決建筑節(jié)能存在的問題?；谔砉ご髮W和本校對于?；⒅檫@一新型無機輕質(zhì)絕熱保溫材料研究上取得的初步成果，結合方中空夾層鋼管混凝土這種新的組合構件

2、形式，本文提出薄壁方中空夾層鋼管玻化微珠再生混凝土柱這一組合構件形式，并對輕質(zhì)玻化微珠再生混凝土和軸壓短柱開展了試驗研究和理論分析。具體開展了以下的初步研究工作:
　　(1)通過對粉煤灰摻量為20％，煅燒硅藻土摻量為3％，不同?；⒅閾搅?0％～120％)的100％再生粗骨料取代率混凝土的試驗研究。結果表明:隨著?；⒅閾搅康脑黾樱偕炷恋谋碛^密度、彈性模量和導熱系數(shù)均降低，當玻化微珠摻量為100％時，?；⒅樵偕炷恋牧⒎?/p>

3、體抗壓強度可達32.55MPa，表觀密度為1943kg/m3，較普通混凝土2387kg/m3降低22.9％，導熱系數(shù)為0.3243W/(m·K)，較普通混凝土1.3153W/(m·K)降低74.6％;并整理分析得出?；⒅樵偕炷羏c與fcu的線性關系式:fc=0.81fcu。
　　(2)通過對12個方中空夾層鋼管再生混凝土短柱的軸壓試驗研究。結果表明:試件主要呈現(xiàn)出腰鼓形壓皺破壞，空心試件由于內(nèi)鋼管的設置，能有效延緩構件發(fā)生局

4、部鼓曲，增強構件抵抗變形的能力，并使荷載分布更加均勻，過渡平緩;寬厚比為64和88的100％?；⒅閾搅康脑偕炷量招脑嚰^100％玻化微珠摻量的普通混凝土實心試件極限承載力分別提高4.2％和12.9％;約束效應系數(shù)ξ對實心試件、空心試件的軸壓承載力提高系數(shù)及延性系數(shù)影響差別明顯，空心試件比實心試件的延性系數(shù)平均提高24.4％。
　　(3)采用有效寬度法考慮大寬厚比時外鋼管的局部屈曲對極限承載力的不利影響，通過對試驗數(shù)據(jù)的回歸分

5、析，得出實心和空心薄壁方鋼管玻化微珠再生混凝土短柱的混凝土軸壓強度提高系數(shù)k與約束效應系數(shù)ξ基本呈線性關系，推出本文實心和空心薄壁方鋼管?；⒅樵偕炷炼讨妮S壓承載力計算表達式，具有較高的計算精度，可為有關工程實踐提供理論參考。
　　(4)利用有限元軟件ANSYS對12個方中空夾層鋼管再生混凝土短柱進行了軸心受壓的非線性分析，得出試件的應力、應變、位移變化特點以及極限軸壓承載力。結果表明:試件的受力機理、變形特征及軸壓承載力與