【摘要】：隨著我國(guó)城市化建設(shè)進(jìn)程的加快,一方面是鋼筋混凝土大量用于房屋建筑及道路建設(shè)中,導(dǎo)致自然資源短缺;另一方面是廢舊建筑物的老化拆除,產(chǎn)生大量的廢棄混凝土,無(wú)適當(dāng)處理方式引起的環(huán)境污染問(wèn)題。因此,再生混凝土的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用越來(lái)越受到重視,但由于再生混凝土的力學(xué)性能與普通混凝土相比較低,變形能力較差的缺點(diǎn),限制了再生混凝土在實(shí)際工程中的應(yīng)用。型鋼再生混凝土組合結(jié)構(gòu)克服了再生混凝土結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn),拓寬了再生混凝土的應(yīng)用范圍。目前我國(guó)對(duì)于型鋼再生混凝土結(jié)構(gòu)的研究還相對(duì)較少,本文先通過(guò)ABAQUS有限元軟件建立2個(gè)型鋼再生混凝土柱模型,并進(jìn)行抗震性能分析。將模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比發(fā)現(xiàn),滯回曲線和骨架曲線均存在部分差異,但模擬值與試驗(yàn)值的誤差在允許范圍之內(nèi),因此,所建立的型鋼再生混凝土柱模型進(jìn)行抗震性能研究可行,模擬結(jié)果可用于數(shù)據(jù)分析。本文對(duì)14個(gè)型鋼再生混凝土柱試件在低周反復(fù)荷載的作用下進(jìn)行抗震性能分析。型鋼再生混凝土柱試件模擬過(guò)程中,通過(guò)改變?cè)偕橇先〈?試件剪跨比、軸壓比、體積配箍率、再生混凝土強(qiáng)度等級(jí)以及型鋼強(qiáng)度6個(gè)影響參數(shù),探究對(duì)型鋼再生混凝土柱的滯回特性、骨架曲線、剛度退化、延性性能、強(qiáng)度衰減、耗能性能等力學(xué)指標(biāo)的影響。模擬研究結(jié)果表明:再生骨料取代率對(duì)型鋼再生混凝土柱抗震性能影響較小,隨著取代率的增加,抗震性能小幅的減弱,取代率為100%的與取代率為0的相比,最大水平承載力下降了10%左右;剪跨比、軸壓比、體積配箍率以及再生混凝土強(qiáng)度等級(jí)對(duì)型鋼再生混凝土柱的抗震性能影響都很大,隨著剪跨比的增加,滯回曲線更加飽滿,試件的延性變大,剪跨比為3.25的與剪跨比為1.46的相比,延性增加30%,抗震性能較好;隨著軸壓比的增大,耗能能力減弱,并且強(qiáng)度衰減加快,軸壓比為0.8的與軸壓比為0.4的相比,循環(huán)次數(shù)減少了7次,因此較小軸壓比可以增加型鋼再生混凝土柱抵抗地震的能力;隨著體積配箍率的增加,可以加強(qiáng)鋼筋對(duì)再生混凝土的約束作用,延性位移增大,耗能能力變強(qiáng),配箍率為1.97%的與配箍率為1.09%的相比,極限耗能能力提升了 20%,有效的改善型鋼再生混凝土柱的抗震能力；隨著再生混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提升,水平極限承載能力增強(qiáng),柱子的剛度變大,脆性增加,強(qiáng)度等級(jí)為60MP的與40MP的相比,延性降低10%,耗能能力減弱,型鋼再生混凝土柱抗震性能減弱;隨著型鋼強(qiáng)度的增加,型鋼再生混凝土柱水平承載能力有所增加,但延性位移減小,Q235等級(jí)試件與Q390等級(jí)試件相比,延性降低20%,抗震性能變差。綜上所述,剪跨比和軸壓比對(duì)型鋼再生混凝土柱的抗震性能影響較大,為了滿足型鋼再生混凝土柱的抗震需要,剪跨比應(yīng)當(dāng)大于2,軸壓比宜小于0.6,再生混凝土強(qiáng)度和型鋼強(qiáng)度在保證承載力要求的前提下,選擇較低強(qiáng)度等級(jí)的材料更有利于增強(qiáng)型鋼再生混凝土柱的抗震性能。本文在對(duì)型鋼再生混凝土柱模擬抗震性能分析的基礎(chǔ)上,確立了型鋼再生混凝土柱的四線型恢復(fù)力模型,并推導(dǎo)出型鋼再生混凝土柱恢復(fù)力模型的骨架曲線特征點(diǎn)的計(jì)算方法,提出針對(duì)型鋼再生混凝土柱的剛度退化規(guī)律,為研究型鋼再生混凝土柱彈塑性動(dòng)力反應(yīng)提供了參考。
【圖文】：

塊擠壓形成的影響，？在中國(guó)的西南部，近年來(lái)，由于印度洋板塊的活躍，許多地震頻繁發(fā)逡逑生。２０世紀(jì)５０年代以來(lái)，中國(guó)發(fā)生了多起地震，規(guī)模大且?guī)?lái)嚴(yán)重災(zāi)害的大地震有１９７６逡逑年的唐山大地震，以及２００８年的汶川大地震等，震后建筑物破壞如圖１．１。逡逑＿邋＿逡逑（ａ）１９７６年唐山大地震邐（ｂ）２００８年汶川大地震逡逑圖１．１國(guó)內(nèi)地震后建筑物破壞情況逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ邋ａｆｔｅｒ邋ｔｈｅ邋ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ邋ｉｎ邋Ｃｈｉｎａ逡逑據(jù)統(tǒng)計(jì)，唐山大地震后，６８２２６７間民用建筑中有６５６１３６間倒塌和受到嚴(yán)重破壞，２４２７６９逡逑人死亡，１６４８５１人重傷，４２０４個(gè)孩子成了孤兒。直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)３０億元人民幣以上，唐逡逑山被夷成廢墟；四川汶川“５」２”特大地震中遭破壞房屋為２３１４．３萬(wàn)間左右，毀壞居民樓約逡逑６５２．５萬(wàn)間；在５．１２大地震之后，又發(fā)生了多次余震，余震也造成數(shù)一＇百多萬(wàn)間房屋受損，逡逑將近五十萬(wàn)房屋倒塌�？梢�(jiàn)，建筑抗震性能的重要性，提高建筑物的抗震性能，不僅可以逡逑減少財(cái)產(chǎn)損失，而且最大程度地保證了人們的生命安全。逡逑我們的鄰國(guó)日本位于太平洋板塊和歐亞板塊之間，這里是世界主要地震帶的太平洋地逡逑震帶邊緣

在大地震后曾連續(xù)發(fā)生多次強(qiáng)余震，甚至在智利之外的其他相鄰國(guó)家也受到一定的影逡逑響，余震最大震級(jí)也達(dá)到了邋６．９級(jí)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于地震原因，已造成１５０萬(wàn)所住宅不同程逡逑度受損，兩次地震后情況如圖１．２。逡逑灥逡逑（ａ）邋２０１１年日本東北海地震邐（ｂ）２０１０年智利大地震逡逑圖１．２國(guó)外地震后建筑物破壞情況逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ邋ａｆｔｅｒ邋ｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓ邋ｉｎ邋ｆｏｒｅｉｇｎ邋ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ逡逑地震過(guò)后，帶來(lái)最嚴(yán)重的后果就是人民生命安全和財(cái)產(chǎn)的損失，同時(shí)，由于建筑物經(jīng)逡逑歷過(guò)大型地震以后，己經(jīng)無(wú)法滿足繼續(xù)正常使用的要求，這就帶來(lái)了大量的建筑垃圾和廢逡逑棄物，為震后城市的重新建設(shè)帶來(lái)不小的困難，如何處理廢棄的建筑垃圾，成為科研工作逡逑者的重要研宄課題。逡逑據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年產(chǎn)生的大量建筑垃圾中３０％－４０％為建筑廢棄混凝土⑴，大量的建筑逡逑垃圾對(duì)人們賴以生存的自然環(huán)境造成了嚴(yán)重的危害，建筑垃圾的堆放不僅占用了大量的土逡逑地資源，而且污染了水資源，給城市的綠化帶來(lái)了麻煩。我國(guó)雖然國(guó)土遼闊，礦產(chǎn)資源豐逡逑富，但每個(gè)人平均的資源相對(duì)匱乏，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，自然資源與生活環(huán)境對(duì)逡逑社會(huì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的束縛越來(lái)越大
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU398.9;TU352.11

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2619154