方钢管约束再生混凝土中长柱轴压性能退化研究

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发布时间：2021-09-11

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方钢管约束再生混凝土中长柱轴压性能退化研究
李军涛1,2，徐金俊3a，陈宗平3a,b 谭秋虹。a
(1．西安建筑科技大学土木工程学院，陕西西安710055；2．广西交通职业技术学院，广西南宁530023；
3广西大学a．土木建筑工程学院，b．工程防灾与结构安全教育部重点实验室，广西南宁530004)
摘要：为了揭示方钢管再生混凝土中长柱在轴心荷载作用下的性能退化规律，以再生粗骨料取代率和长细比为变化参数，完成
了5个试件的轴心受压试验。在此基础上，分析了其延性指标、能量耗散、刚度退化的演化过程。研究结果表明：方钢管混凝土试件的
峰值荷载比方钢管再生混凝土试件的大；随着再生粗骨料取代率的增加，方钢管再生混凝土轴压中长柱的耗能能力具有先降后升的
趋势；方钢管混凝土试件的延性系数均比其再生混凝土试件的大；试件的弹性轴压刚度随取代率的增加表现为先增后减；随着长细
比的增加，钢管再生混凝土中长柱的轴压耗能和弹性轴压刚度具有稳步减小的趋势，延性系数则呈现为先降低后增长之势。所得刚
度退化的简化计算模型可为工程设计提供参考。
关键词：方钢管再生混凝土；中长柱；取代率；耗能；延性；刚度
中图分类号： TU528．0l 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2014)08—0017-04
Perform ance degradation of m edium long recycled aggregate concrete filled square steel tube under axial com pression
LIJuntao1,2 xuJ／~un ．CHENZongping ．TANQiuhong
(1．School ofCi~lEngineering，Xi’anUniversityofArchitecture andTechnology，Xi’an 710055，China；
2．Guan gxi Trafic Vocational and Technical College，Nanning 530023，China；3a．College ofCivil Engineering and Architecture，
b．Key Laboratory ofDisaster Prevention and Structural Safety ofMinistry ofEducation，Guangxi University，Nanning 530004，China)
Abstract： In order to reveal the degenerate rule of the mechanical behavior under the axial pressure of square steel tube reinforced recycled
concreteintermediatelength columns，5 specimenswere axial—compressiontestedwiththevariedparameters ofrecycled coarse aggre—
gate replacement ratio and slenderness ratio．On this basis，the evolutionary process of ductility index，energy dissipation and rigidity degen—
eration were conducted research．As conclusion，the peak loads of square steel tube concrete columns were heavier than the recycled con—
crete ones．The energy dissipation of recycled concrete columns went up after dropping along with the increase of replacement ratio．The
ductility indexes of concrete columns were larger than the recycled ones．Elastic shaft rigidity dropped after going up along with the in—
crease of replacement ratio．Energy dissipation of axial compression and elastic shaft rigidity declined steadily along with the increase of re—
placement ratio，while the ductility index went up after dropping．The conclusive simplified model of rigidity degeneration could be served
as a conference in practical engineering．
Key words： recycled aggregate concrete filled square steel tube；medium long column；replacement ratio；energy dissipation；ductility；
stif ess
0 引言
再生混凝土技术作为土木工程领域节能减排的重要
组成部分，不仅可以减轻废弃建筑垃圾对环境的污染问
题，而且能节约部分自然资源，进行二次或多次利用[”。相
比于天然混凝土，现有研究结果表明再生混凝土存在部分
物理力学等方面的缺陷，而钢管再生混凝土因其外包钢管
的约束作用使得其内再生混凝土的性能得到一定程度的
改善，从而有利于扩大再生混凝土结构的推广应用。已有
学者通过试验和理论分析得到在再生混凝土与钢管界面
间的黏结滑移性能、构件的轴压性能[5_ 以及受剪承载
性能ll3]等方面的成果，他们均认为钢管再生混凝土与钢管
混凝土的最大区别在于其再生与天然粗骨料的配合比问
题，即再生粗骨料取代率的变化是导致再生?昆凝土各项性能
发生改变的内在原因。为了揭示方钢管再生混凝土轴压中
长柱力学性能的退化规律，本试验通过改变再生粗骨料取代
率和试件长细比，研究在上述影响因素下的性能演化机理。
1 试验简介
1．1 试件设计及试验材料
本试验设计了5个方钢管再生混凝土中长柱试件，考