【摘要】：我國(guó)擁有全球最大的汽車市場(chǎng),而汽車輪胎又是消耗品,被稱為“黑色污染”的廢舊輪胎數(shù)量每年仍然持續(xù)上漲。面對(duì)如此龐大的廢舊輪胎,回收利用直接關(guān)切到資源的重新利用。制備輪胎的骨架材料-----鋼絲,為了保證產(chǎn)品的高強(qiáng)度和高韌性,都是由優(yōu)質(zhì)碳素鋼經(jīng)拉絲后制成,表面鍍黃鋼或青銅,性能比普通鋼纖維強(qiáng)很多。工業(yè)回收廢舊輪胎胎圈中的鋼絲基本都回爐煉成低品質(zhì)鋼,本文將利用輪胎里的鋼絲制備成鋼纖維代替市場(chǎng)上的鋼纖維,這不僅能更好地利用鋼絲,也能生產(chǎn)出更高性能的鋼纖維。如果將回收的鋼纖維摻入到混凝土中,尤其摻入到關(guān)鍵部位、關(guān)鍵位置,如梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū),在水平地震作用下與普通混凝土的節(jié)點(diǎn)相比較,可以提高混凝土結(jié)構(gòu)的耗能能力,使資源得到經(jīng)濟(jì)合理又有成效的利用,同時(shí)避免了資源浪費(fèi)。本文進(jìn)行了不同體積摻量的回收鋼纖維混凝土的基本力學(xué)性能試驗(yàn),分析了不同摻量的回收鋼纖維對(duì)混凝土抗拉、抗壓等力學(xué)性能的影響,試驗(yàn)研究果表明,當(dāng)回收鋼纖維體積摻量為2%時(shí),試塊的極限拉伸應(yīng)變可以達(dá)到2.4%,且回收鋼纖維混凝土試件的變形能力和韌性特征也更加顯著。通過進(jìn)行4個(gè)不同體積摻量下的回收鋼纖維混凝土梁柱邊節(jié)點(diǎn)與1個(gè)普通混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)在低周往復(fù)荷載作用下的試驗(yàn),描述了5個(gè)T型節(jié)點(diǎn)初裂、通裂、極限、破壞四個(gè)階段裂縫的開展情況,比較核心區(qū)及梁端出現(xiàn)密集的裂縫形態(tài),確定梁柱節(jié)點(diǎn)的核心區(qū)剪切破壞和梁端的彎曲破壞;對(duì)5個(gè)梁柱邊節(jié)點(diǎn)所得的荷載--變形曲線及骨架曲線,對(duì)比分析節(jié)點(diǎn)的剛度退化、強(qiáng)度退化,綜合判斷節(jié)點(diǎn)的延性及耗能能力等抗震性能,發(fā)現(xiàn)回收鋼纖維混凝土材料對(duì)改善節(jié)點(diǎn)的抗震性能和提高核心區(qū)抗剪能力起到很大作用,并且提高效果隨著回收鋼纖維體積摻量的增加而更加明顯。利用Abaqus有限元分析軟件,合理定義材料屬性,充分考慮試驗(yàn)條件,找到與實(shí)驗(yàn)條件相符合的邊界條件對(duì)其模擬計(jì)算,將模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果表明兩者能夠很好地吻合。
【學(xué)位授予單位】：吉林建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU377
【圖文】：

Ⅳ 480 675 1085 117 7.7 170 Ⅴ 478 669 1064 156 8.3 176 P--普通混凝土節(jié)點(diǎn)；JDR--回收鋼纖維混凝土節(jié)點(diǎn)，其中，Ⅰ、Ⅱ收鋼纖維體積摻量分別為 0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%）件制備了使回收鋼纖維在試件中均勻亂向分布，在投料次序和攪拌27]，具體步驟如下： 按計(jì)算好的設(shè)計(jì)比例將砂，石投入攪拌斗；在干料中加入適量的回收鋼纖維（詳見使用配比）；干拌，一般干攪一分鐘至二分鐘即可；再加水進(jìn)行混凝土攪拌并再攪拌 3 分鐘左右。

圖 2-2 液壓伺服試驗(yàn)機(jī) 圖 2-3 破壞后的試塊Fig 2-2 hydraulic Servo testing Machine Fig 2-3diagram after Breaking把試驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)處理方法：如果三個(gè)數(shù)值中的最大值或最小值中與中間值的差值超過中間值的 15%，則取中間值作為該組試塊的強(qiáng)度值；如果兩值均超過中間值的 15%，則該組數(shù)據(jù)作廢；否則以 3 個(gè)試塊強(qiáng)度的算術(shù)平均值作為該組試塊的強(qiáng)度值[31]。2.2.2 劈拉試驗(yàn)選取同條件養(yǎng)護(hù)下同齡期的邊長(zhǎng)為 150mm 的立方體試塊作為試驗(yàn)材料，試驗(yàn)分為五組，每組 3 塊，試驗(yàn)裝置如圖 2.2，裝置圖中鋼墊弧形墊塊頂面的直徑 150mm，長(zhǎng)度大于立方體試塊邊長(zhǎng)，木質(zhì)板的厚度為 4mm，寬度為 20mm,要求墊層不得重復(fù)使用。

圖 2-2 液壓伺服試驗(yàn)機(jī) 圖 2-3 破壞后的試塊Fig 2-2 hydraulic Servo testing Machine Fig 2-3diagram after Breaking把試驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)處理方法：如果三個(gè)數(shù)值中的最大值或最小值中與中間值的差值超過中間值的 15%，則取中間值作為該組試塊的強(qiáng)度值；如果兩值均超過中間值的 15%，則該組數(shù)據(jù)作廢；否則以 3 個(gè)試塊強(qiáng)度的算術(shù)平均值作為該組試塊的強(qiáng)度值[31]。2.2.2 劈拉試驗(yàn)選取同條件養(yǎng)護(hù)下同齡期的邊長(zhǎng)為 150mm 的立方體試塊作為試驗(yàn)材料，試驗(yàn)分為五組，每組 3 塊，試驗(yàn)裝置如圖 2.2，裝置圖中鋼墊弧形墊塊頂面的直徑 150mm，長(zhǎng)度大于立方體試塊邊長(zhǎng)，木質(zhì)板的厚度為 4mm，寬度為 20mm,要求墊層不得重復(fù)使用。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 劉勁松;劉紅軍;;ABAQUS鋼筋混凝土有限元分析[J];裝備制造技術(shù);2009年06期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 徐鐘彬;梁端鋼纖維混凝土塑性鉸梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能研究[D];同濟(jì)大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2783419