王晓初, 张学新, 刘 晓

(沈阳大学 建筑工程学院, 辽宁 沈阳 110044)

随着社会经济的发展,每年有大量废弃建筑被拆除,由此产生大量的废弃混凝土。废弃混凝土经过破碎、清洗,将旧骨料按一定的级配等级部分或全部替代天然骨料,重新配制成再生混凝土,不仅能有效节约建筑材料资源,也降低了废弃混凝土对生态环境的影响。同时由于钢管混凝土具有良好的力学性能,将钢管结构与再生混凝土结合,通过钢材对再生混凝土的约束作用和核心混凝土对钢材的支撑作用,可以有效发挥2种材料的性能。目前国内外学者对于高温后钢管再生混凝土的研究主要集中在短柱试件上[1-9],考虑工程实际中更倾向于长细比较大的构件的使用,其力学性能和破坏形态与短柱有所不同,因此短柱承载力规范公式在高温后钢管再生混凝土中长柱中的适用性需要进一步分析研究,本文通过建立合理的有限元模型分析高温后钢管再生混凝土中长柱的力学性能,为钢管再生混凝土工程应用提供参考。

1 试件设计

表1 有限元模型试件参数Table 1 Parameter list of finite element specimen

2 有限元模型建立

(1)

式中:ε(t)=f(t)/Es(t),f(t)和Es(t)分别为钢材高温条件后的屈服极限和弹性模量,ε为钢材屈服应变;f和Es分别为钢材常温条件下的屈服极限和弹性模量。

(2)

高温后核心再生混凝土单轴受压应力-应变关系,采用文献[11]中修正后取代率和曾经历最高温度对常温单轴本构关系模型基础上,将高温后的峰值应力和峰值应变……