论文部分内容阅读
再生混凝土是指将普通混凝土重新破碎得到粗、细骨料,与水泥、水等重新进行搅拌获得的混凝土。再生混凝土是一种绿色建材,但相较于普通混凝土而言,其各项指标均有不同程度的劣化。钢-混凝土组合板具有承载力高、跨越能力强等优势,且对混凝土性能要求较低,可掩盖再生混凝土的缺陷,有利于普及再生混凝土的应用。目前针对该种新型绿色构件的研究仅限于再生粗骨料混凝土组合板,尚未研究同时取代粗、细骨料的再生混凝土组合板的力学性能。故本文通过试验及有限元分析,研究了再生粗、细骨料全取代的闭口型压型钢板-再生混凝土组合楼板纵剪承载力,量化了同时掺入再生粗、细骨料对简支、连续组合板纵剪性能的影响,具体包括:(1)进行了3块计算跨度为3 m的钢-再生混凝土简支组合板四分点加载试验,研究参数为再生骨料取代率、是否有持荷荷载等。重点考察了简支组合板的破坏模式、跨中及加载点处的挠度、钢-混凝土界面之间的相对滑移以及各关键截面应变分布等。结果显示,3块简支组合板均发生纵剪破坏,且为延性破坏,组合板端部相对滑移量最大可达11.27 mm;在本文试验参数范围内,再生粗、细骨料对简支组合板纵剪承载力影响较小,仅下降2%;持荷荷载作用对简支组合板纵剪承载力有一定提高作用。(2)进行了3块6 m长两跨连续钢-再生混凝土组合板四分点加载试验。研究参数为再生粗、细骨料取代率、是否有持荷荷载等。重点考察连续组合板破坏模式、跨中及加载点挠度、端部钢-混凝土界面相对滑移及各关键截面应变分布等。结果显示,3块连续组合板均发生纵向剪切破坏,且为延性破坏,组合板端部相对滑移量最大可达23 mm。掺入再生粗、细骨料对连续组合板纵剪承载力有一定影响,可降低8%。持荷荷载作用使连续组合板承载力有一定下降,但下降幅度有限,仅为5%,设计中可忽略该影响。(3)基于已有的滑移本构,采用ABAQUS/Explicit分析方法,结合RadialThrust约束模拟钢板与混凝土间的粘结滑移性能,建立了简支组合板及连续组合板三维实体有限元分析模型。通过分析,确定了网格划分尺寸、混凝土塑性损伤本构参数、加载速率等有限元模型关键参数的取值。与现有试验数据进行对比分析,验证了有限元分析模型的可靠性。在此基础上,以组合板厚度、再生粗、细骨料取代率、压型钢板厚度等为参数,系统分析了简支与连续组合板纵剪性能。研究结果表明,在工程常用参数范围内,再生粗、细骨料对简支组合板纵剪承载力影响较小,可沿用钢-普通混凝土组合板公式进行设计;对连续组合板有一定影响,设计时可偏于保守地将纵剪承载力折减10%予以考虑。