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怎么研究混凝土钢套钢蒸汽保温管的抗震性能?

作者:河北大东管道防腐保温工程有限公司 浏览: 发表时间:2020-05-25 17:00:05

       为研究钢套钢蒸汽保温管再生混凝土柱-再生混凝土短梁框架的抗震性能及损伤演变,以取代率为变化参数,设计制作了3种不同取代率试件,对其进行低周反复加载试验,并基于 Park-Ang双参数损伤评估模型,对其损伤演变进行分析主要研究表明:不同取代率钢管再生混凝土柱-再生混凝土短梁框架试件的破坏形态均为脆性的剪切破坏;试件滞回曲线呈饱满的梭形,试验结束时试件的等效黏滞阻尼系数均达到0.3以上,表现出了良好的抗震耗能性能:随着取代率上升,试件骨架曲线下降段有变陡趋势;相比于取代率为0%的试件,50%及100%取代率试件的平均屈服及峰值荷载波动幅度均在5%以内,而延性系数则分别下降了9.70%及20%;试件屈服时的层间位移转角在1/107-1/95之间,可以满足结构在正常使用阶段的舒适度要求,破坏时的层间位移转角在I/39~1/36之间,钢套钢蒸汽保温管表现出了良好的抗倒塌能力;取代率对试件刚度退化影响较小,不同取代率试件的刚度退化曲线近乎重合;加载初期,取代率对试件损伤演变影响不大,但随着加载位移增大,试件损伤程度随取代率增加而呈逐渐增大的变化趋势。

       再生混凝土( Recycled Aggregate Concrete,RAC)是指将废弃的混凝土块进行破碎、筛分、清洗,将其部分或全部替代天然骨料配制而成的新型混凝土1-2由于再生骨料表面附着水泥砂浆,并且在骨料破碎过程中,骨料内部会产生大量的微裂缝,因而再生骨料本身会有一定的原始损伤,从而由再生骨料配制出来的混凝土也会存在一定的性能缺陷,因而再生混凝土般常用于非承重结构之中,这一缺陷严重影响了再生混凝土的进一步发展及应用,如何解决和弥补这缺陷是摆在科研工作者面前的一个热点问题当混凝土处于三向受压状态时,其力学性能及变形能力会得到大幅度提升“,由此想到将再生混凝土填充于钢管中形成钢管再生混凝土结构,利用钢管对再生混凝土的约束作用,从而达到改善再生混凝土力性能的目的。目前关于钢管再生混凝土结构的研究正处于起步阶段,并且大多集中于构件层面2,总的研究表明:钢管再生混凝土结构具有良好的力学性能,可推广应于实际工程之中。而从结构层面的研究还相对较少,除本课题组前期完成相关100%取代率全再生钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁框架的探索性研究外,还未发现其它相关研究报道在实际工程中,钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁框架结构是常见的一种组合结构形式,在相关图集规范中已给出了该类结构的相关构造措施及设计方法,相对而言,关于该类框架结构的研究已较为成熟。

       而对于钢管再生混凝土柱-再生混凝土梁框架结构,由于再生混凝土与普通混凝土力学性能上的差异,将钢管混凝土的相关设计理论直接应用于钢套钢蒸汽保温管再生混凝土中显然是不合适的,因此有必要对钢管再生混凝土柱一再生混凝土梁框架结构进行深入研究与此同时,在现代建筑中,随着建筑功能要求的不断增多,常在某些部位形成短梁,如纵向内走廊两侧布置柱时岀现的大量框架短梁、消防疏散通道、髙层建筑中的转换层等部位。短梁上剪应力与弯曲应力的比值般较高,因而常常发生脆性的剪切破坏,一旦这些部位岀现损坏,就极有可能出现不可挽回的人员财产损失。与此同时,课题组及相关研究人员关于再生混凝土材料层面的研究均表明:对于受剪切破坏的试件再生混凝土与普通混凝土的破坏机理是存在差别的而将其拓展到结构层面,这一差别对结构的影响程度究竟如何还不清楚。为此,本文在课题组的前期研究基础之上,设计了3榀不同取代率钢管再生混凝土柱再生混凝土短梁框架在低周反复荷载作用下的抗震性能试验,以此来硏究取代率对该类框架抗震性能及损伤演变的影响,旨在为钢管再生混凝土结构的进步理论研究及推广应用提供参考。


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