再生混凝土耐高溫性能及構(gòu)件抗火分析

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1、博士學(xué)位論文再生混凝土耐高溫性能及構(gòu)件抗火分析HIGH-TEMPERATURERESISTANCEPROPERTIESOFRECYCLEDAGGREGATECONCRETEANDFIRERESISTANCEOFMEMBERS趙暉哈爾濱工業(yè)大學(xué)2018年6月國內(nèi)圖書分類號(hào)：TU375學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號(hào)：624.07密級(jí)：公開工學(xué)博士學(xué)位論文再生混凝土耐高溫性能及構(gòu)件抗火分析博士研究生：趙暉導(dǎo)師：楊華教授副導(dǎo)師：王玉銀教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)博士學(xué)科：結(jié)構(gòu)工程所在單位：土木工程學(xué)院答辯日期：2018年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex

2、:TU398.9U.D.C:624.07DissertationfortheDoctoralDegreeinEngineeringHIGH-TEMPERATURERESISTANCEPROPERTIESOFRECYCLEDAGGREGATECONCRETEANDFIRERESISTANCEOFMEMBERSCandidate：HuiZhaoSupervisor：Prof.HuaYangCo-supervisor：Prof.YuyinWangAcademicDegreeAppliedfor：DoctorofEngineeringSpeciality：Structural

3、EngineeringAffiliation：SchoolofCivilEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology摘要摘要再生混凝土是將廢棄混凝土破碎后取代天然骨料而制成的一種綠色建筑材料，將其推廣應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)，可有效解決天然資源匱乏與建筑垃圾日益增多等問題。目前，再生混凝土已成為建筑材料研究熱點(diǎn)，但絕大多數(shù)研究集中在常溫性能方面，對(duì)再生混凝土高溫?zé)峁ば阅芗案邷叵禄玖W(xué)性能的研究基本處于空白狀態(tài)，對(duì)再生混凝土高溫后基本力學(xué)性能

4、、火災(zāi)下鋼筋再生混凝土構(gòu)件溫度場、耐火極限以及火災(zāi)后剩余力學(xué)性能的研究還不完善?；谏鲜鰡栴}，本文將對(duì)再生粗骨料混凝土材料的高溫性能和由再生混凝土構(gòu)成的板、梁、柱三類構(gòu)件在火災(zāi)下與火災(zāi)后力學(xué)性能進(jìn)行系統(tǒng)研究，具體開展了以下幾方面工作：o（1）以溫度和再生粗骨料取代率為主要參數(shù)，對(duì)20~800C溫度范圍內(nèi)三種不同粗骨料取代率的再生混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)、比熱與熱膨脹進(jìn)行了試驗(yàn)研究?；谠囼?yàn)結(jié)果，提出了不同取代率的再生混凝土高溫導(dǎo)熱系數(shù)、比熱與熱膨脹的簡化計(jì)算公式。（2）進(jìn)行了90個(gè)再生混凝土棱柱體高溫下單軸受壓力學(xué)性能試驗(yàn)，研究了溫度、取代率與水灰比對(duì)高溫下再生混凝土軸心抗壓

5、強(qiáng)度、彈性模量、峰值應(yīng)變以及應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€的影響?；谠囼?yàn)結(jié)果，建議了高溫下再生混凝土軸心抗壓強(qiáng)度、彈性模量、峰值應(yīng)變的計(jì)算公式，建立了高溫下再生混凝土的受壓應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型。（3）以溫度、取代率、水灰比和冷卻方式為主要參數(shù)，進(jìn)行了360個(gè)再生混凝土立方體試塊高溫后強(qiáng)度試驗(yàn)研究，獲得了不同冷卻方式下再生混凝土立方體抗壓強(qiáng)度、自然冷卻方式下再生混凝土立方體劈裂抗拉強(qiáng)度?；谠囼?yàn)結(jié)果，建議了高溫后再生混凝土立方體抗壓強(qiáng)度（自冷、水冷）和劈裂抗拉強(qiáng)度折減公式。（4）進(jìn)行了150個(gè)再生混凝土棱柱體高溫后單軸受壓力學(xué)性能試驗(yàn)研究，考察了溫度、取代率與水灰比對(duì)高溫后再生混凝土

6、棱柱體軸心抗壓強(qiáng)度、彈性模量、峰值應(yīng)變以及應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€的影響?；谠囼?yàn)結(jié)果，建議了高溫后再生混凝土棱柱體軸心抗壓強(qiáng)度、彈性模量、峰值應(yīng)變計(jì)算公式，提出了高溫后再生混凝土受壓應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型。（5）在再生混凝土高溫?zé)峁ぜ傲W(xué)性能研究的基礎(chǔ)上，采用ABAQUS軟件建立了ISO834標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)作用下鋼筋再生混凝土構(gòu)件（板、梁、柱）溫度場、耐火極限以及標(biāo)準(zhǔn)升、降溫火災(zāi)作用后的剩余力學(xué)性能分析模型，并驗(yàn)證了模型的可靠性。通過對(duì)構(gòu)件一維與二維傳熱區(qū)域劃分，提出了火災(zāi)下鋼筋再生混凝土構(gòu)件-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文溫度簡化計(jì)算公式，重點(diǎn)分析了再生粗骨料取代率對(duì)鋼筋再生混

7、凝土構(gòu)件火災(zāi)下溫度場、耐火極限以及火災(zāi)后剩余承載力的影響。關(guān)鍵詞：再生混凝土；高溫；熱工參數(shù)；受壓；應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系；溫度場-II-AbstractAbstractRecycledaggregateconcrete(RAC)isakindofgreenbuildingmaterialproducedwithcrushedwasteconcreteinsteadofnaturalaggregates.TheuseofRACcansolveproblemsofshortageofnaturalresourcesanddisposalofconstructi