钢管再生混凝土短柱偏压性能实验

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1、大庆石油学院学报第35卷第5期2011年lO月JOuRNALOFDAQINGPETROLEUMINSTITUTEVo1．35No．5Oct．2011钢管再生混凝土短柱偏压性能实验张卫东，王振波，丁海军(I．宿迁学院建筑工程系，江苏宿迁223800；2．南京工业大学土木工程学院，江苏南京210009)摘要：通过15根不同取代率的钢管再生混凝土短柱偏压实验，分析不同取代率的钢管再生混凝土短柱在偏心荷载作用下的宏观变形特征、荷载一应变关系、破坏模式和破坏机理，并与普通钢管混凝土的偏压性能对比．结果表明：再生混凝土取代率是影响钢管再生混凝土偏压

2、承载力的主要因素，在相同条件下，试件承载力随着取代率的增大而降低，最大下降幅度为20；核心混凝土收缩率随着取代率增大而增大，导致对钢管的支撑作用降低，从而加快钢管局部屈服，降低极限承载力．关键词：钢管再生混凝土；偏压实验；取代率；收缩率中图分类号：TU357．3文献标识码：A文章编号：1000—1891(2011)05—0088—040引言钢管再生混凝土是将再生混凝土灌入钢管中形成的，具有钢管混凝土的一系列的优点：一方面核心混凝土的存在可以增强钢管管壁的局部稳定性；另一方面钢管使核心混凝土处于三向受力状态，具有套箍作用，从而使核心混凝土

3、具有比普通混凝土更高的抗压强度和变形能力口]．与普通混凝土相比，再生混凝土骨料表面粗糙、收缩率增大和弹性模量偏低，从而使钢管再生混凝土与钢管普通混凝土柱在力学性能上存在一定差异．有关钢管再生混凝土力学性能的研究较少．杨有福，YanagibashiK等_4研究不同取代率的方钢管和圆钢管再生混凝土短柱的轴压性能究，与KonnoK和SatoY_7得到相同研究结论．在工程中，钢管混凝土大多处于弯矩和轴力共同作用下，有关研究更少，从而影响钢管再生混凝土的发展．笔者分析不同取代率的钢管再生混凝土偏压短柱的力学性能，为钢管再生混凝土研究提供参考．1实

4、验1．1材料性能及试件再生混凝土的骨料是结构实验室废弃的混凝土立方体试块经过破碎后形成的，水泥为淮河牌32．5级普通硅酸盐水泥，混凝土采用强制式搅拌机拌和，每种取代率的再生混凝土各准备3个标准立方体试块．混凝土的抗压强度和弹性模量见表1．表1每立方米再生混凝土的质量配比及力学性能zP／水泥／kg砂／kg石子／kg水／kg抗压强度／MPa弹性模量／MPa25501575116316936．033161450501575116317635．273140875501575116318333．6530948100501575116318933．

5、3530859注：zP为再生粗骨料取代率．钢管为直缝圆钢管，按照GB／T228—20026金属拉伸实验方法》，通过拉伸实验测得钢材抗拉强度(见表2)．试件一端用厚度为10mm、长度为200mm的方形钢板焊接封固作底板．收稿日期：2011一O4—09；审稿人：张云峰；编辑：任志平基金项目：住建部科学技术项目(2008一kl11)；江苏省教育厅自然科学项目(1IKJD560003)；宿迁市科技局项目(B2010021)；江苏省高校“青蓝工程”对象项目(苏教师[2oi0]16号)作者简介：张卫东(1981一)，男，硕士，讲师，主要从事组合结构

6、方面的研究．·88·第5期张卫东等：钢管再生混凝土短柱偏压性能实验在浇筑再生混凝土时，将钢管竖立，从顶部分层灌入，每次深度约为1个钢管直径，并利用插入式振捣棒进行振捣．试件养护方法为标准养护．一7一d后凿去混凝土表面浮浆，用高强一环氧砂浆将混凝土表面与钢管表面抹平，硬化后将试件表面打磨平整；然后焊上钢板，保证加载初期钢管与核心混凝土能共同受力．试件基本数据见表2．表2试件基本数据2222222222222221l{；111i11999999999999999试件编号(DXtXLI×××××××××××××××××5m5m)55L／5D5

7、5钢5555抗5555喜×××××××××××××××；；i；}O00000000000000OOOOOOOOOOOOOOOO0OOOOOOOOO000O注：D为钢管外径；t为钢管壁厚；L为钢管长度；试件初始偏心率为0．19；ZP一50表不取代率为50．1．2加载装置与过程采用最大加载能力为500t的电液伺服压力实验机进行加载．试件两端采用铰支座，通过设置辊轴控制试件的弯曲方向．为了准确测量试件的变形，在每个试件中截面外钢管4个方向的表面处贴纵、横各4片应变片，同时在试件弯曲平面内沿柱高设置3个位移计，以测量试件在加载过程中的侧向挠度变

8、化[4-1o]．实验采用分级加载制度．在达到预估极限荷载的75前，每级荷载为预估极限荷载的1／15～I／10，每级荷载持续时间约为2rain；接近破坏荷载时改为慢速连续加载，直至实验结束．2结果分析2．1破