型钢再生混凝土组合柱正截面受力性能试验研究

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型钢再生混凝土(SRRAC)组合结构是在再生混凝土(RC)中配置型钢,并在构件中还配有少量钢筋及箍筋的一种新型结构形式,兼有型钢混凝土(SRC)组合结构和再生混凝土结构的优点。已有的文献资料表明,国内外对型钢再生混凝土组合结构的研究还较少,本文制作6根轴压试件,9根偏压试件,通过轴压、偏心受压静载试验,研究再生骨料取代率、相对偏心距对型钢再生混凝土组合柱偏心受压承载力的影响和再生骨料取代率、长细比对型钢再生混凝土组合柱轴心受压承载力的影响。试验表明,型钢再生混凝土组合柱的破坏过程及破坏形态同普通型钢混凝土组合柱相似。单从再生混凝土的特性来说,在不考虑再生骨料吸水率的影响下,即在配合比设计时,按普通配合比方法进行设计,此时,得到的再生混凝土强度随再生骨料取代率的增加而增大。但再生混凝土骨料和骨料之间及骨料与型钢之间的粘结作用较弱,而且随着再生骨料取代率的增加,粘结作用逐渐减小。两种作用叠加后,使组合柱的承载力不会因再生骨料取代率的增加而发生大幅度变化。组合柱在单向偏心受压时的正截面承载力随再生骨料取代率及相对偏心距的变化呈现出的规律为:随相对偏心距的增大组合柱正截面承载力也逐渐增加,而再生骨料取代率的变化对承载力的影响作用不明显;组合柱在轴心荷载作用时的正截面承载力随再生骨料取代率及长细比的变化呈现出的规律为:随相对长细比的增大组合柱正截面承载力逐渐减小,同样,再生骨料取代率的变化对组合柱正截面轴心受压承载力的影响效果不显著。通过理论分析并结合本课题试验,本文在普通型钢混凝土组合柱正截面承载力公式的基础上推导出了型钢再生混凝土组合柱在轴心受压及单向偏心受压作用情况下的正截面承载力计算公式,将试验数据代入本文所建立的公式,解得15根试件的承载力计算值与试验值吻合度较好。综合本课题研究表明,在不考虑再生骨料吸水率时,再生骨料取代率的变化对组合柱的承载力影响不明显。所以,型钢再生混凝土组合柱可以满足工程上对承载力的要求,同时解决了建筑垃圾如何处理的问题,提高了建筑的综合经济效益及环境效益,符合我国可持续发展的战略方针。
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