再生混凝土结构构件的抗震性能研究进展.pdf

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1、再生混凝土结构构件的抗震性能研究进展葛文泽(同济大学土木工程学院结构工程与防灾研究所，上海200092)摘要：再生混凝土技术实现了对废弃混凝土的资源化利用，具有良好的社会经济效益，是建筑业可持续发展的重要一环。加强再生混凝土结构构件的抗震性能研究对其在实际工程中的推广应用具有重要的指导意义。本文论述了再生混凝土梁、柱、节点、墙、框架等构件的抗震性能的研究现状，并指出了当前再生混凝土抗震性能研究中存在的问题，并依此提出研究建议。关键词：再生混凝土；结构；构件；抗震性能；研究进展中图分类号：TU37文献标志码：A文章编号：1672—4011(201

2、7)06—0047—02DOI：10．3969／j．issn．1672—4011．2017．06．0251国内外再生混凝土研究现状20世纪40年代以来，再生混凝土开始受到人们的广泛关注，其中以美国、日本、欧洲各国的发展程度最高。日本在1977年和1996年颁布了《再生骨料和再生混凝土使用规范》和《再生资源法》。美国于1980年制定了《超级基金法》鼓励工业废物的再利用。德国也于1998年发布再生骨料的应用指南。我国再生混凝土理论的研究起步较晚，但是近年来也取得了比较大的进步。上海、北京分别在2007、2011年相继发布了地方标准DG／TJ08—2

3、018—2007{再生混凝土应用技术规程》、DBl1／T803—2011《再生混凝土结构技术规程》。相关规程标准的颁布和国家及地方科研基金的资助，极大地促进了我国再生混凝土技术的研究和在实际工程中的应用。2j。2再生混凝土结构构件的抗震性能2．1再生混凝土梁Ajdukiewicz等¨o设计制作了16组再生混凝土梁，考虑了再生粗骨料和细骨料的影响，试验结果表明再生混凝土承载力与普通混凝土相近，但是变形更大，在实际应用中可以忽略承载力的区别，但应谨慎考虑再生混凝土梁的变形能力。Ishill’4o的研究也发现再生混凝土梁的承载力与普通混凝土梁差别不大

4、。Mukm等¨o研究了再生粗骨料取代率分别为0、15％与30％时，混凝土梁的受弯性能。结果表明，再生混凝土梁的受弯承载力略低于普通混凝土梁，但是极限变形能力高于普通混凝土梁。陈宗平等M1为研究不同剪跨比下，钢筋再生混凝土梁的破坏特点，设计并制作了6根钢筋再生混凝土梁试件，以观察梁的破坏形态(见图1)。结果表明：再生混凝土梁与普通混凝土梁破坏特点相似。根据剪跨比的不同，可以分为弯曲破坏和剪切斜压破坏两种；试件的极限承载力随着再生粗骨料取代率的增加而降低、随着剪跨比的增大而降低，其中，剪跨比的影响更为显著。曹勇"o对收稿日期：2017—03—20作

5、者简介：葛文泽(1990一)，男，江苏宿迁人，在读硕士研究生，主要研究方向：高层建筑与结构抗震。比分析了再生混凝土梁与普通混凝土梁在低周往复荷载作用下滞回性能、刚度退化以及耗能能力等，发现再生混凝土和普通混凝土受剪构件都存在捏拢现象，滞回曲线基本一致。目前，国内外对考虑楼板共同工作情况下的再生混凝土梁的抗震性能的研究尚少。图1再生梁的剪压破坏形态』__{j2加载装置图2．2再生混凝土柱Zhou等。8o以再生粗骨料取代率为控制变量，共设计了9组再生混凝柱，取代率为0—80％(间隔10％)，研究其在相同偏心距下的极限荷载、破坏形态以及跨中挠度的变化

6、规律。研究结果表明，随着取代率的增加，极限荷载呈下降趋势，但在50％时有所增加。跨中挠度和受拉纵筋的应变也随着取代率的增加而增大，也就是说试件的变形性能越来越好，相比普通混凝土延性更好。尹海鹏pJ、曹万林’1叫等设计制作了1根普通混凝土柱和3根再生混凝土柱，采用低周反复荷载试验(见图2)，分析了各试件承载能力、刚度退化、滞回特性、延性、耗能能力和破坏形态等随着再生粗骨料取代率的变化规律。研究结果表明，再生骨料取代率越高，再生混凝土构件的初始刚度、耗能能力和承载力越低，即再生混凝土柱的抗震性能随着再生骨料取代率的增高而降低。李涛⋯1设计制作了5根

7、改性再生混凝土柱和1根普通混凝土框架柱并进行了拟静力加载试验。结果表明了硅粉及纤维改性再生混凝土柱对提高再生混凝土材料性能的有效性，研究发现，改性再生混凝土与普通混凝土柱的破坏模式相似；适量的硅粉可以提高其承载能力和变形能力，但使初始刚度降低并导致后期抗震性能衰减速率加快；适量的纤维则可明显提高其刚度、承载能力、变形和耗能能力。然而，目前国内外的研究集中于混凝土强度在CA0以下的情况，且多数为缩尺模型试验结果，对足尺高强再生混凝·47-土柱的抗震试验研究较少。2．3再生混凝土梁柱节点Corinaldesi等¨纠发现再生混凝土在再生粗骨料取代率为

8、100％时的强度和弹性模量均有所降低，但是钢筋与混凝土的粘结强度要高于普通混凝土，且梁柱节点的抗震性能相比普通混凝土略低。肖建庄等¨列通过对再生粗骨料