约束再生混凝土足尺试件受压应力应变全曲线试验研究

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发布时间：2021-09-05

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约束再生混凝土足尺试件受压应力一应变全
曲线试验研究
吴超矗，彭有开，吴徽
(北京建筑大学“工程结构与新材料”北京高等学校工程研究中心，北京，100044)
摘要：为研究箍筋约束再生混凝土的单轴受压应力一应变全曲线，对9个直径为500 mm、高度为
1 500 mm的再生混凝土圆形柱进行试验，采用20 000 kN伺服液压试验机进行位移控制加栽。试验参
数主要为纵筋率、箍筋间距与直径、加载应变速率。试验结果表明，箍筋间距、配箍率对试件延性影响
较大。当加载应变速率由0．000 003／s增大到0．003 3／s时，试件的峰值应力增大1．14倍。分析表
明，再生混凝土应力一应变全曲线与普通混凝土类似，但下降段较普通混凝土陡峭，脆性更为明显。
关键词：约束再生混凝土；足尺试件；应力一应变全曲线
中图分类号：TU375 文献标志码：A 文章编号：1674—4764(2016)01—0077—07
Experimental study on complete stress—-strain curve of full-scale
specimen of confined recycled concrete under com pression
Wu Ohaoyao，Peng Youkui，W u Hui
(Beij ing Higher Institution Engineering Research Center of Civil Engineering Structure and Renewable Material，
Beijing University of Civil Engineering and Architecture，Beijing，100044，P．R．China)
Abstract：To study the complete stress—strain curve of stirrup confined recycled concrete under uniaxial
loading，we tested on nine circular colum n specim ens of recycled concrete which have a diameter of 500 mm
and a height of 1 500 mm．In this test，we used a servo—hydraulic test machine with a capacity of 20 000 kN
for displacement and loading contro1．The main test parameters are longitudinal reinforcement ratio，the
spacing and diameter of stirrup，and applied strain rate． The results show that the spacing of stirrup and
stirrup ratio have great influence on the ductility of specimens．The peak stress of specimen increases 1 1 4
when the applied strain rate increases from 0．000003／s to 0．0033／s．The complete stress—strain curve of
recycled concrete is similar to that of normal concrete but the descending branch is stiffer than that of
norm al concrete，w hich means that the recycled concrete is m ore brittle than normal concrete．
Keywords：confined recycled concrete；full—scale specimen；complete stress—strain curve
收稿日期：2015—08—20
基金项目：北京市教委市属高校创新能力提升计划项目(PXM2015—014210—000005)；北京建筑大学博士科研启动基金项
目(00331615OO7)
作者简介：吴超矗(1990一)，男，主要从事再生混凝土力学性能研究，(E—mail)549780410@qq．corn。
Received：20 1 5-08—20
Foundation item ：Beijing Municipal Commission of Education(No．PXM2O15_014210—000005)；Beijing University of Civil
Engineering and Architecture(No．00331615007)
Author brief：W u Chaoyao(1990一)，main research interest：mechanical properties of recycled concrete，(E—mail)549780410
@qq．eom。
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78 土木建筑与环境工程第37卷
为实现建筑业的可持续发展，再生混凝土作为
一种绿色再生材料愈来愈得到人们的关注。受压应
力一应变全曲线既是混凝土基本受压特性的综合性
宏观反映，又是研究混凝土结构承载力和变形的主
要依据，它对于分析构件极限状态时截面的应力分
布、弹塑性全过程以及抗震结构延性和恢复力特性
具有重要意义。目前，国内外学者对普通混凝土的
应力一应变全曲线已做了大量研究口 ]，对于再生混
凝土应力一应变全曲线的研究，主要有再生混凝土单
轴受压的力学性能[8 叩和FRP、钢管约束再生混凝
土本构关系研究_】 ”]，而对于箍筋约束再生混凝土
本构关系的研究却很少见，尤其缺乏采用足尺试件
进行研究。本文采用20 000 kN液压试验机进行位
移控制加载，对9个足尺的圆形截面配筋试件进行
轴压试验，得到试件的单轴受压应力一应变全曲线，
并与Mander等口建议的约束混凝土受压应力一应
变全曲线进行对比分析，可为再生混凝土约束本构
关系的深入研究提供参考。
1 试验设计
1．1 试件材料
再生骨料由河北省邯郸市全有生态建材有限公
司生产，原材为废弃混凝土，废砖含量极少。再生粗
骨料的最大粒径为2O mm，试验前对再生粗骨料和
天然骨料采用同一筛网筛分，均为连续级配。再生
混凝土按照强度等级C40来设计，再生粗骨料取代
率为50 ，配比见表1。
按照《金属材料室温拉伸试验方法》(GB／T
228-2002)的要求，每种类型的钢筋留取3个试样，
钢筋试样实测强度见表2。实测混凝土同龄期抗压
强度见表3。