玄武岩纤维管-再生混凝土-钢管组合柱拟静力试验研究

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改革开放以来,建筑业迅速发展,在大规模旧房拆迁以及新建建筑的同时产生了大量的建筑垃圾。我国建筑垃圾的处理利用率非常低,而就地填埋的处理方式既占用土地又污染环境。再生骨料混凝土处理技术被认为是建筑垃圾最理想的处理方式,但再生骨料混凝土强度低及耐久性差等性能限制了其在实际工程中的应用。纤维管-混凝土-钢管双壁空心组合柱(Hybrid FRP-concrete-steel double skin tubular columns,简称 DSTCs)这一新型组合结构因具有轻质高强、耐腐蚀及优越的抗震性能而受到国内外研究者广泛地关注。本文将再生骨料混凝土和双壁空心组合柱结合,形成纤维管-再生骨料混凝土-钢管组合柱,利用组合结构的约束作用增强再生骨料混凝土的抗压承载能力和变形能力,实现材料最大化的利用。纤维管-混凝土-钢管组合柱具有很大的潜力应用到抗震要求高的地区,因此有必要探究其在循环往复荷载作用下的力学性能。  本文以再生粗骨料替代率、加载方式以及剪力连接件形式为基本参数,设计并完成了5根玄武岩纤维管-再生骨料混凝土-钢管组合柱拟静力试验,考察了各参数对组合柱滞回性能、承载能力、刚度退化性能、耗能能力、变形能力等抗震性能的影响,并对组合柱进行累积损伤评估。试验结果表明:组合柱试件均具有良好的延性性能和耗能能力;再生骨料替代率和加载方式对试件的滞回性能、变形能力及耗能能力影响较小;设置剪力连接件能够显著提高试件的承载能力和增大试件的等效塑性铰长度,但同时会削弱其变形能力和耗能性能。
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