纤维及硅粉复合增强再生混凝土抗震性能试验研究

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1、分类号１１０１１３００１１学号務廣達痰科技太＃学位论文纤维及硅粉复合增强再生混凝土抗震性能试验研究杜园芳作者指导教师姓名王社良教授由请学位级别博士专业名称结构工程论文提交日期论文答辩日期２０１６．５．１３学位捋＋里位函要達统科妓太＃答辩委员会主席——．．．．．－．评阅人声明本人郑重声明我所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研，究成果，本论文不包含其他个人或集体己经。尽我所知除了文中已经标明

2、引用的内容外发表或撰写过的研究成果，也不包含本人或其他人在其它单位已申请学位或为其它用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的所有贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。一切相关责任申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担。论文作者签名：４日期：＞／厶关于学位论文使用授权的说明本人完全了解西安建筑科技大学有关保留，即：学校有权保留、使用学位论文的规定并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容

3、，可以采用影印、缩印或者其它复制手段保存学位论文。（保密的论文在论文解密后应遵守此规定）论文作者签名：指名：和Ｍ导教师签（、术信息研究所等单位将本学位论本人授权中国学术期刊光盘版）杂志社中国科学技“”提供。之社会息文收录到有关学位论文数据库中，并通过网络向公众信服务迟一年／／三年在因某种特殊原因需要延发布学位论文电子版，同意在两年以后，。）网络上全文（此声明处不勾选的，认为即时公开发布默：：论文作者签名指导教师签名日期：此注请页附论文首。将在页西安建筑科技大

4、学博士学位论文纤维及硅粉复合增强再生混凝土抗震性能试验研究专业：结构工程博士生：杜园芳指导教师：王社良摘要本文针对普通RAC的一些不足，考虑纤维和硅粉的增强作用，利用从废旧轮胎中提取的再生钢纤维，同时结合硅粉作为RAC力学性能的复合增强材料，达到提高普通RAC材料的物理力学性能，克服普通RAC梁、柱、节点、框架结构的一些缺点，特别是破坏沿再生骨料新老砂浆界面呈酥松状的弊端，避免其发生脆性破坏的目的。基于上述，本文的主要研究内容和结论如下：（1）纤维及矿物料对RAC力学性能影响研究进行了84组共234个添

5、加纤维、硅粉或复合添加掺合料的RAC试块力学性能试验，研究了不同取代率下，3种单掺纤维、1种单掺硅粉和3种同时掺加纤维和硅粉复合增强料（FiberSilicaReinforced，FSR）时，纤维、矿物料及其复合后对RAC破坏形态和力学性能的影响，分析了主要影响因素和一般规律，得出了一些有创新意义的研究结论和建议。主要有：单掺纤维的RAC、掺加SF的RAC以及同时掺加纤维和硅粉的复合增强RAC（FSR-RAC）与普通RAC相比，立方体抗压强度最多可提高约13.4%，抗拉强度最多可提高12.1%左右，抗折

6、强度最多可提高约13.7%，弹性模量最多可提高24.91%；同时还拟合了各种掺合方法下相应的应力-应变曲线以及应力-弹性模量关系曲线，找出了较优掺合方法，即在FSR-RAC中纤维按3:7掺合，硅灰掺量为6~8%时，其综合性能较好。（2）FSR-RAC梁、柱构件受力性能试验及分析参考上述试验结果，设计制作了5根FSR-RAC受弯框架梁和3根FSR-RAC框架柱试验模型，进行了相应的正截面承载力试验和低周反复荷载作用下的拟静力试验，研究了不同纤维复合增强材料掺量下FSR-RAC梁的受弯性能和FSR-RAC框

7、架柱的抗震性能，给出了FSR-RAC梁FSR含量与其开裂弯矩、极限弯矩内力臂系数、短期刚度、截面弹塑性抵抗矩系数等的相关曲线，建立了相应的挠度计算公式，讨论了FSR-RAC梁的相对受压区高度、最大配筋率和最小配筋率范围等，得出以下主要结论：对于不同掺量，FSR-RAC梁的开裂弯矩比普通RAC梁的提高了1倍左右，屈服弯矩和极限弯矩均提高了约8%。西安建筑科技大学博士学位论文同时，文中还研究了FSR含量对FSR-RAC柱破坏形态、承载力能力、滞回特性、刚度退化、延性和耗能能力的影响，分析并提出了FSR-RA

8、C柱承载能力的计算公式。试验与计算结果均表明，与普通RAC框架柱试件相比，FSR-RAC框架柱的屈服荷载提高了约12.5%，最大荷载提高了约20%。（3）FSR-RAC梁柱中节点受力性能试验及分析通过3个FSR-RAC框架梁柱中节点试件在低周反复荷载下的加载试验，研究了这种节点的破坏形态、滞回性能、延性特征、刚度退化和耗能能力等，建立了FSR-RAC相应节点的恢复力模型并以此模型为基础，采用ABAQUS软件，进行了FSR-RAC节点的非线性