再生混凝土在钢管混凝土结构中的应用.doc

研究生课程论文 《再生混凝土在钢管混凝土结构中的应用》 课程名称 钢-混凝土组合结构 姓 名 侯鹏飞 学 号 1200204011 专 业 结构工程 任课教师 张惠华 开课时间 2013.2 教师评阅意见： 论文成绩 评阅日期 课程论文提交时间： 2013 年 7 月 10 日 再生混凝土在钢管混凝土结构中的应用 【摘要】再生混凝土技术作为发展生态、绿色混凝土，实现建筑、资源、环境可持续发展的主要措施之一，正日益受到人们的重视。然而，由于再生混凝土结构性能较普通混凝土结构有不同程度的降低，阻碍了再生混凝土在结构工程中应用。将再生混凝土应用于组合结构中，形成钢- 再生混凝土组合结构，可以弥补再生混凝土结构性能的不足，还具有十分重要的保护环境的意义。本文探讨了再生混凝土在钢管混凝土结构中应用的可能性。结果表明，再生混凝土应用于钢管混凝土结构中是完全可行的，这为再生混凝土应用于结构工程中提供了广阔的前景。 【关键词】再生混凝土，钢管混凝土结构，组合结构，钢管再生混凝土结构 1引言 大规模新建期的房屋大多建于二战以后，标准低，质量差.随着经济的发展，人们对于居住要求的提高一级土地资源的稀缺，大量房屋被拆除，由此产生大量的废旧混凝土.另一方面，强烈自然灾害尤其是强烈地震，造成大量房屋倒塌，由此也产生了大量废弃混凝土。这些废旧的混凝土不仅带来占地问题，而且产生环境污染问题。回收利用这些废旧混凝土已成为学术界和工程界关注的热点问题之一。 有关学者提出了再生混凝土技术，实现了废旧混凝土的有效利用，减轻了环境污染问题，同时减轻了由于开采矿石带来的环境破坏问题，节约了天然矿产资源。但是由于再生混凝土的强度，弹性模量等性能相对普通混凝土均有所降低，在一定程度上制约了再生混凝土在工程中运用和推广。为了弥补再生混凝土存在的缺陷，有学者提出将再生混凝土填入到钢管中。利用钢管与再生混凝土的相互作用，弥补了各自性能上的不足，形成一种新的结构形式-------钢管再生混凝土。一方面再生混凝土可以增强钢管壁的稳定性。一方面钢管的约束效应作用弥补了再生混凝土的力学性能，耐久性能，变形性能较低的缺陷。这种新型的组合结构形式为废弃混凝土再利用体用了一种新的途径为了是这种新的结构形式能够运用于实际工程，国内外学则进行了深入的研究，取得了一定成果。国内外关于钢管再生混凝土力学性能的研究起步较晚，国外在这一方面研究还很少见报道。在国内，福州大学较早开始进行这方面的研究工作，进行了一系列相关实验研究和理论研究，取得了一定成果。 再生混凝土通常是指利用再生骨料部分或全部替代天然骨料配制而成的新混凝土。再生混凝土技术可以实现对废弃混凝土的回收利用，恢复其部分原有性能，形成新的建材产品，从而既减少了填埋和简单堆放的废弃混凝土的数量，又使有限的资源得以再利用，同时还解决了部分环保问题，具有显著的环境、经济和社会效益。因此，从环境保护与资源有效利用的角度来讲，再生混凝土技术是有益的而且必要的。基于这一点，再生混凝土技术通常被认为是发展生态绿色混凝土，实现建筑资源环境可持续发展的主要措施之一。然而，由于再生混凝土的力学性能、耐久性能、变形性能等性能低于普通混凝土，使得再生混凝土结构性能较普通混凝土结构有不同程度的降低，这成了再生混凝土在结构工程中应用的最大障碍。众所周知，组合结构能使钢材和混凝土两种不同性质的材料扬长避短，各自发挥其特长，具有一系列的优点。如果将再生混凝土应用于组合结构中，既可以使结构具有组合结构的优点，弥补再生混凝土的不足，又具有重要的生态意义。因而，这将为再生混凝土应用于结构工程中提供广阔的前景。为此，本文对再生混凝土应用于钢管混凝土结构中的可能性进行了初步探讨。 2 钢管混凝土 2.1 基本原理 钢管混凝土是指在薄板钢管之内混凝土填充混凝土而成的组合结构材料。作为一种混凝土与钢管形成的组合结构材料，钢管混凝土的基本原理如下： (1)借助于内填的混凝土可以增强钢管壁的稳定性； (2)借助于钢管对核心混凝土的套箍（约束）作用，使核心混凝土处于三向受压状态，从而使核心混凝土具有很高的抗压强度和变形能力。 2.2 基本特点 三向受压的混凝土的抗压强度大大提高，同时塑性增大，在工作性质上起了质的变化，由原来的脆性材料转变为塑性材料，这一转变也决定了钢管混凝土的基本性质和特点，其基本特点为： (1)承载力大大提高； (2)具有良好的塑性和抗震性能； (3)经济效果显著。 2.3 基本优点 钢管混凝土的除具有一般套箍混凝土的强度高，重量轻