后掺骨料混凝土中长柱抗震性能研究

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随着我国综合国力的迅速增强,城市化建设逐步进行,土建行业迎来了蓬勃的发展时期。泵送混凝土技术因其施工的灵活高效性、质量的稳定可靠性而被广泛应用于各类工程之中,但其仍存在混凝土早期易开裂、泵送高度受限、混凝土侧压力高、粗骨料含量低、环保性欠佳、工程造价高等缺点。后掺骨料工艺是一种将抛填骨料技术应用于建筑结构工程领域的新型绿色混凝土施工工艺,其原理是先将浆体泵送至工作面处,再通过机械设备将一定组分的大粒径粗骨料掺入其中并充分拌和,最后进行布料浇筑与振捣。这种新型混凝土施工工艺改进了传统的泵送混凝土技术,利用二次投料的方法使粗骨料与浆体间嵌锁得更为密实进而提升了混凝土的工作性能。同时因混凝土配合比的调整而减少了水泥用量,既节约了混凝土的制备成本又减少了水泥生产时的污染排放,符合绿色建筑的发展理念,社会经济效益极佳。由于对后掺骨料混凝土的相关研究并不完善,仍未开展对后掺骨料混凝土中长柱抗震性能的研究,本文以粗骨料后掺率(0%、10%、15%)、剪跨比(2.5、3.0、3.5)和轴压比(0.35、0.60、0.85)为控制变量,设计并制作了九个强度为C40级的后掺骨料混凝土中长柱试件,开展了拟静力试验,探究了后掺骨料混凝土中长柱的抗震性能,分析了后掺率、剪跨比和轴压比对其破坏现象、滞回特征、刚度退化、延性性能、强度退化和耗能能力的影响,建立了一套涵盖骨架曲线与滞回规则的后掺骨料混凝土中长柱恢复力模型。研究结果表明后掺骨料工艺可在多个方面显著改善混凝土中长柱构件的抗震性能,对其刚度退化和强度退化方面产生的负面影响十分微弱。当粗骨料后掺率为15%时,中长柱构件综合的抗震性能最为出色。本文运用拟合方法建立了恢复力三折线模型及相应的滞回规则,基于该模型所求得的骨架曲线以及滞回曲线同试验结果间的相似程度较高,具备良好的实用价值,可为后掺骨料混凝土中长柱构件的抗震性能分析以及非线性特征分析提供参考。
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