楊 濤，王社良,劉 偉

(西安建筑科技大學 土木工程學院，陜西 西安 710055)

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性能增強再生混凝土框架中節(jié)點抗震性能試驗

楊 濤，王社良?,劉 偉

(西安建筑科技大學 土木工程學院，陜西 西安 710055)

為提高再生混凝土框架結(jié)構(gòu)中節(jié)點的抗震性能，利用微硅粉和混雜纖維對再生混凝土進行性能增強，對4根相同軸壓比、配筋率和再生骨料取代率條件下，不同微硅粉和混雜纖維摻量的框架柱中節(jié)點進行低周反復荷載下的抗震性能試驗，對比研究普通再生混凝土與性能增強再生混凝土的破壞形態(tài)、滯回特性、延性性能、耗能特性以及變形特點等問題.試驗結(jié)果表明：性能增強再生混凝土節(jié)點破壞過程均經(jīng)歷了初裂、通裂、極限和破壞四個特征階段；在破壞形態(tài)、滯回曲線、延性性能、節(jié)點變形及耗能特性方面，性能增強再生混凝土均優(yōu)于普通再生混凝土，尤其在破壞形態(tài)和延性方面表現(xiàn)突出；微硅粉和混雜纖維含量的提高，性能增強效果有下降趨勢；經(jīng)微硅粉和混雜纖維性能增強再生混凝土節(jié)點抗震性能明顯提高，可在有抗震設(shè)防要求地區(qū)的結(jié)構(gòu)中使用.

性能增強再生混凝土；框架中節(jié)點；抗震性能；微硅粉；混雜纖維；低周反復荷載

伴隨著建筑業(yè)的篷勃發(fā)展，建筑垃圾造成了嚴重的環(huán)境污染,大量寶貴的土地資源被占用，為了緩解這種資源與環(huán)境的矛盾，再生混凝土的開發(fā)利用成為了熱點研究問題[1].再生骨料(recycled aggregate, RA)是由廢棄混凝土經(jīng)過清洗、破碎、篩分等工序加工而成，將其部分或全部替換天然骨料制成再生混凝土[2].目前，國內(nèi)外學者對再生混凝土材料性能和構(gòu)件力學性能做了大量研究，針對再生混凝土框架節(jié)點的報道較少[3-5].Corinaldesi V等[6]進行了低周反復荷載下再生混凝土梁柱節(jié)點的抗震性能試驗；周點龍等[7]在RAC中摻入粉煤灰進行了兩榀框架邊節(jié)點試驗，結(jié)果表明：粉煤灰對節(jié)點破壞形態(tài)、承載能力、延性指標和耗能能力影響較小，但可改善再生混凝土的抗碳化和抗凍融性等；柳炳康等[8]研究表明：箍筋數(shù)量的增多可顯著提高再生混凝土節(jié)點核心區(qū)受剪承載力；白國良等[9]研究表明：再生混凝土節(jié)點抗震性能與骨料取代率無明顯關(guān)系，但由于再生骨料初始損傷的存在，普通混凝土框架節(jié)點抗震性能優(yōu)于再生混凝土框架節(jié)點；肖建莊[10]研究了再生混凝土邊節(jié)點的抗震性能，結(jié)果表明：隨著取代率的提高，再生混凝土節(jié)點抗震性能逐漸降低，但其力學性能、破壞形式等特點與普通混凝土節(jié)點類似，當再生骨料取代率為100%時，仍能滿足抗震需求.

總結(jié)現(xiàn)有研究成果發(fā)現(xiàn)：再生混凝土節(jié)點抗震性能試驗研究較少[11-12]，而性能增強再生混凝土節(jié)點抗震性能更是鮮有研究.本文利用微硅粉和混雜纖維改善再生混凝土的抗震性能，促進再生混凝土的推廣應(yīng)用.混雜纖維(Hybrid Fiber)的防裂、抗沖擊和抗折性能顯著；微硅粉(Microsilica)擁有良好的填充和火山灰效應(yīng)，可與水泥水化產(chǎn)物發(fā)生二次水化反應(yīng)，填充混凝土孔隙，改善其微觀結(jié)構(gòu)；目前二者在高性能混凝土的制備中應(yīng)用較多[13-15].本文進行了相同軸壓比條件下，不同微硅粉和混雜纖維摻量情況下的再生混凝框架結(jié)構(gòu)中節(jié)點抗震性能試驗研究，對比分析了性能增強再生混凝土與普通混凝土抗震能力，為實際工程應(yīng)用提供試驗依據(jù).

1 試驗概況

1.1 試驗材料

試件采用P.O32.5R級水泥，中粗河砂；廢棄混凝土取自于西安北郊建筑垃圾處理廠，其主要來源于城市拆遷，經(jīng)鄂式破碎機粉碎、篩分、清洗等工序制成再生骨料，粒徑范圍為4.74～31.5 mm，連續(xù)級配，其粒徑級配情況如表1所示；微硅粉和纖維分別由霖源微硅料有限公司和陜西萬達纖維有限公司提供，材料性能如表2和表3所示，再生骨料的性能參數(shù)如表4所示.本文制作了32組96個硅粉含量為0%,3%,6%和8%取代率為100%的再生混凝土試件，對其抗壓性能、劈拉強度、抗折強度、變形性能進行了試驗研究，如圖1所示，力學性能試驗結(jié)果平均值見表5.由試驗結(jié)果可知當微硅粉含量在6%左右時其對再生混凝土力學性能增強效果最為明顯，故再生混凝土框架柱中節(jié)點試驗微硅粉摻量設(shè)定為6%.

表1 再生混凝土顆粒級配表Tab．1 Aggregate gradation of RAC

表2 微硅粉性能參數(shù)Tab．2 Material properties of microsilica

表3 纖維性能參數(shù)Tab．3 Material properties of hybrid fiber

表4 骨料材性表Tab．4 Material properties of aggregate

圖1 力學性能試驗Fig.1 Mechanical property test表5 力學性能試驗結(jié)果均值表Tab．5 The results of mechanical property test

硅粉含量/%立方體抗壓強度/MPa劈裂抗拉強度/MPa軸心抗壓強度/MPa抗折強度/MPa028.312.7827.123.01332.573.1230.443.32635.063.3332.364.08833.193.1531.283.82

1.2 試件設(shè)計

試驗設(shè)計了4榀框架中節(jié)點，節(jié)點兩端梁長為1 500 mm，截面尺寸為200 mm×350 mm；柱總高為2 350 mm，截面尺寸為300 mm×300 mm，分別編號為JD-0,JD-1,JD-2和JD-3，試件再生骨料取代率、軸壓比及配筋率相同.試驗工況見表6，試件尺寸及配筋如圖2所示.性能增強再生混凝土配合比及力學性能分別見表7和表8，鋼筋力學性能見表9.試件在西安建筑科技大學結(jié)構(gòu)實驗室澆筑完成，再生混凝土采用機械攪拌，插入式振搗棒振搗密實，再用抹刀清理表面浮漿后收平，澆筑完成靜置24 h后拆模，并用土工布覆蓋，灑水養(yǎng)護.

表6 框架中節(jié)點工況組合Tab．6 Load condition table of concrete joints

表7混凝土配合比Tab．7 Mass mixture ratio of RAC (kg/m3)

表8 性能增強再生混凝土力學性能Tab．8 The mechanical properties of EC-RAC

圖2 節(jié)點尺寸與配筋圖 (mm)Fig.2 Dimensions and reinforcement of specimens表9 鋼筋力學性能指標Tab．9 Material properties of reinforcement

鋼筋級別直徑/mm屈服強度/MPa極限強度/MPa彈性模量/105MPaHPB23563365122.12HRB335184295672.00HRB335204636282.02

1.3 加載設(shè)備與制度

節(jié)點試驗采用柱端擬靜力加載，反力梁和液壓千斤頂提供豎向荷載，MTS電液伺服作動器提供水平低周反復荷載，數(shù)據(jù)由ASH-500數(shù)據(jù)采集儀采集.試驗設(shè)備如圖3和圖4所示.

圖3 加載裝置及試驗現(xiàn)場Fig.3 Load device

圖4 試驗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)Fig.4 Test data acquisition system

試驗采用荷載-位移混合控制的加載方式[16]，如圖5所示.試驗開始時，由液壓千斤頂施加豎向荷載，達到軸壓比后，保持豎向荷載不變；然后在柱頂施加水平反復荷載，試件屈服前采用荷載控制，屈服后(荷載-位移曲線出現(xiàn)明顯轉(zhuǎn)折為準)以位移控制加載，位移加載幅值以屈服位移的整數(shù)倍遞增.當試件的承載力下降至最大承載力的85%時為破壞準則，試驗結(jié)束.

圖5 加載制度Fig.5 Loading regimes

1.4 測點布置

本試驗共設(shè)置7個位移量測點，其中2個豎直方向位移測量點，位移計架設(shè)于梁兩端的底部，編號分別為wy-1,wy-2，用來測量兩端梁的豎向位移；3個水平方向位移量測點，位移計架設(shè)于柱頂端、節(jié)點相連柱端上部及下部，編號分別為wy-3,wy-4,wy-5，用來測量柱頂?shù)乃轿灰萍爸说那剩?個斜向的位移量測點，2只百分表交叉布置在節(jié)點核心區(qū)，編號分別為wy-6,wy-7，以測量節(jié)點核心區(qū)的剪切變形.梁柱主筋和箍筋應(yīng)變片主要布置在節(jié)點核心區(qū)內(nèi)及梁柱塑性鉸區(qū)域.各測點布置詳見圖6所示.

圖6 測點布置圖Fig.6 Arrangement of measuring points

2 試驗過程及破壞特征

2.1 試驗過程

在低周反復荷載作用下，不同微硅粉和混雜纖維含量的性能增強再生混凝土節(jié)點都有相似的破壞過程，如圖7所示，以試件JD-1為例描述試驗加載和破壞過程.a) 初裂階段：加載初期由于荷載很小，試件荷載-位移曲線為直線，此時若卸載，節(jié)點試件變形將完全恢復，此時節(jié)點處于彈性工作階段；隨著荷載的增大，微裂縫首先出現(xiàn)在梁端根部，而后微裂縫在節(jié)點核心區(qū)部位陸續(xù)出現(xiàn)，當荷載增加到40 kN時，節(jié)點核心區(qū)出現(xiàn)一條寬度約0.1 mm的斜裂縫，表明試件開裂；b) 通裂階段：隨著荷載的繼續(xù)增大，原有裂縫延伸并加寬，裂縫相互交叉將核心區(qū)劃分為多個區(qū)域，同時裂縫不斷開展、延伸，逐漸形成兩條寬度約為1～2 mm的貫通核心區(qū)對角線的主斜裂縫；c)極限階段：核心區(qū)通裂后，水平荷載還可繼續(xù)增大，此時核心區(qū)基本無新裂縫出現(xiàn)，原交叉斜裂縫持續(xù)發(fā)展寬度可達5 mm以上，試件的變形十分明顯，核心區(qū)剪切變形成倍增大，核心區(qū)混凝土起皮現(xiàn)象嚴重、鋼纖維蹦出，裂縫向柱上下延伸，節(jié)點核心區(qū)粗大裂縫密布，混凝土呈菱形塊狀掉落，節(jié)點核心區(qū)達極限狀態(tài).d)破壞階段：隨著加載位移繼續(xù)增大，試件的變形急劇增大，承載力逐漸下降，核心區(qū)裂縫寬度可達1 cm，核心區(qū)混凝土酥碎嚴重，箍筋外露，最終破壞.

圖7 試驗現(xiàn)象Fig.7 Experimental phenomena

各試件的破壞過程雖然相同，但破壞程度存在差異，由圖8可以看出JD-0的破壞最嚴重，核心區(qū)混凝土酥裂、脫落現(xiàn)象最為顯著，且多呈碎小的顆粒狀，開裂范圍較大，裂縫出現(xiàn)密集．由于微硅粉的填充效應(yīng)，使核心區(qū)再生混凝土的承載力提高，從而推遲開裂時間，使得JD-1的破壞程度好于JD-0．圖8顯示JD-2和JD-3的破壞程度則明顯優(yōu)于JD-0，試件JD-2和JD-3核心區(qū)的混凝土剝落面積較小，呈現(xiàn)碎而不落“藕斷絲連”的現(xiàn)象．這是因為在試件JD-1的基礎(chǔ)上加入混雜纖維后，起到拉結(jié)骨料的效果，加強了基體內(nèi)部的連續(xù)性，消除和減緩了初期節(jié)點試件中微裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展，弱化了微裂縫處的應(yīng)力集中，提高了試件的承載能力及延性，大大改善了再生混凝土框架節(jié)點的性能．隨著混雜纖維摻量的增加(0.5%～1.0%)，試件JD-3核心區(qū)混凝土“碎而不落”的現(xiàn)象更加明顯．由此可見混雜纖維摻量的增加對再生混凝土節(jié)點性能的改善有所提升，但混雜纖維的最佳摻量有待進一步研究.

2.2 試驗現(xiàn)象微觀分析

由于再生骨料在制備過程中的剝離程度不一，其表面存在著舊水泥包裹的現(xiàn)象.因此，再生混凝土內(nèi)部將形成新舊水泥的雙層薄弱界面，界面結(jié)構(gòu)非常復雜，易產(chǎn)生微裂縫．同時再生骨料的空隙率比天然骨料大，骨料本身存在缺陷.由上述試驗可以看出，當再生混凝土中摻入適量的微硅粉時，節(jié)點核心區(qū)混凝土承載力明顯提高，裂縫開裂較少，說明微硅粉可對再生混凝土起到“微孔細化”的超填充作用，彌補薄弱界面的缺陷，同時可促進再生骨料孔洞中水泥的水化反應(yīng)，使其能與骨料外部水泥連接更密實.混雜纖維的摻入可看作是再生混凝土中增加了許多“微筋”，當局部混凝開裂后，這些“微筋”在再生混凝土骨料之間起到拉結(jié)的作用，承擔部分應(yīng)力，延緩混凝土的開裂，提高其延性.從微觀角度分析，微硅粉和混雜纖維的聯(lián)合使用可有效改善再生混凝土框架中節(jié)點的承載能力和使用延性，從而提高抗震性能.

圖8 破壞形態(tài)Fig.8 Contrast diagram of failure mode

3 試驗結(jié)果及分析

3.1 滯回曲線

試驗記錄了各框架節(jié)點試件的荷載-位移曲線如圖9所示.由圖9可以看出，4個試件的滯回曲線具有相似的特征：加載初期，由于節(jié)點試件處于彈性工作階段，滯回曲線呈直線循環(huán)，卸載時殘余變形幾乎為零.隨著荷載的增加，試件進入彈塑性工作階段，卸載殘余變形增大，滯回曲線也由直線過渡到“梭形”，同時，剛度衰減也愈發(fā)明顯.當試件核心區(qū)縱向鋼筋屈服后，由加載制度變?yōu)槲灰瓶刂?，此時若保持水平荷載不變，而試件位移將顯著增大，滯回曲線形狀趨于豐滿，說明各試件具有較好的變形能力和耗能能力.當試件水平荷載達到峰值后，節(jié)點殘余變形大，剛度衰減速率加快，加載后期，受鋼筋和混凝土之間滑移的影響，滯回曲線呈現(xiàn)“捏攏”效應(yīng).

由圖(9)可以看出與普通再生混凝土中節(jié)點滯回曲線相比，性能增強再生混凝土的節(jié)點滯回曲線更為飽滿，JD-1,JD-2和JD-3滯回面積明顯大于JD-0，說明耗能能力明顯提高．硅粉的摻入延遲了峰值荷載出現(xiàn)，而混雜纖維的加入使再生混凝土試件中產(chǎn)生“微細筋”效果，減緩了核心區(qū)裂縫的產(chǎn)生與發(fā)展，使節(jié)點核心區(qū)的應(yīng)力場更加均勻，減小了混凝土塑性變形的累積和損傷累積，改善了試件的工作性能．在滯回曲線下降段，硅粉和纖維增強再生混凝土節(jié)點較普通RAC節(jié)點下降平緩，能有效改善節(jié)點承載力及剛度衰減.

3.2 各階段荷載特征值

試驗過程中記錄了各節(jié)點試件在不同受力階段的荷載特征值，如表10所示.

通過對試驗現(xiàn)象和特征值的分析，可以看出單獨摻加微硅粉對再生混凝土進行性能增強后各特征值均有提高．其原因是：微硅粉顆粒直徑極小，可填充在水泥顆?？紫吨g，對再生骨料的初始損傷起到修復作用．同時，微硅粉的火山灰效應(yīng)可促使水泥水化物發(fā)生二次水化反應(yīng)，形成改善再生混凝土微觀結(jié)構(gòu)的膠凝物，從而提高再生混凝土承載能力，推遲試件的開裂和屈服.而經(jīng)微硅粉和混雜纖維共同增強的再生混凝土試件的特征值較單獨摻加微硅粉的試件又有較大改善，但提高程度隨著摻量的不同存在著差異.與試件JD-0相比，JD-2和JD-3的開裂特征值分別提高了29.8%與54.7%，而JD-1只提高了13.3%．其原因是：纖維具有較高的韌性和一定的強度，當節(jié)點受力時纖維可使再生混凝土內(nèi)部的應(yīng)力分布更加均勻合理．同時，混雜纖維的拉接作用可將再生混凝土各成份連接在一起，提高整體性的同時可增強承載能力.

(a) JD-0

(b) JD-1

(c) JD-2

(d) JD-3圖9 各試件滯回曲線Fig.9 Hysteretic curve of each specimen表10 破壞過程特征值Tab．10 Eigenvalues of four stages kN

3.3 骨架曲線

骨架曲線可以反映框架中節(jié)點受力與變形的各個不同階段和特性，骨架曲線對比如圖10所示.我們不難發(fā)現(xiàn)：再生混凝土中加入微硅粉和混雜纖維后其骨架曲線發(fā)生了明顯的變化.單獨加入微硅粉可提高峰值荷載，加入混雜纖維后不僅提高了節(jié)點試件的初始剛度和峰值荷載，同時使骨架曲線的下降段趨向平緩，結(jié)構(gòu)的承載力和剛度衰減得到改善，變形能力得到增強，在宏觀上表現(xiàn)出結(jié)構(gòu)具有良好的延性和耗能能力.

3.4 延性系數(shù)

節(jié)點通常用延性系數(shù)μ來衡量試件的變形能力[17]，本文采用位移延性系數(shù)μΔ=Δu/Δy和轉(zhuǎn)角延性系數(shù)μθ=θu/θy作為衡量節(jié)點延性的參數(shù)，其中Δu,θu取變形增加而荷載下降到峰值荷載的85%時所對應(yīng)的位移和轉(zhuǎn)角值；Δy,θy為試件屈服時對應(yīng)的梁端位移和轉(zhuǎn)角．試件的延性系數(shù)見表11.

圖10 骨架曲線對比圖Fig.10 Contrast diagram of skeleton curve

從表11中可看出：在設(shè)計形式完全相同的情況下，試件JD-2和JD-3的延性系數(shù)普遍大于普通再生混凝土節(jié)點，性能增強效果明顯，梁端位移延性系數(shù)分別提高22.7%和17.4%，核心區(qū)轉(zhuǎn)角延性系數(shù)分別提高41.9%和36.2%.在混雜纖維摻量較低時，延性提高程度稍大，在混雜纖維摻量大于0.5%時，延性略有下降，說明混雜纖維拉結(jié)作用能夠提高試件延性及其耗能能力，但過多的纖維在混凝土中不易分散，容易在纖維周圍形成薄弱區(qū)破壞混凝土各成分間協(xié)同工作的整體性，產(chǎn)生不良效果.

表11 延性系數(shù)Tab．11 Ductility coefficient of speciments

3.5 耗能能力

通常情況下，結(jié)構(gòu)的耗能能力用等效粘滯阻尼系數(shù)he來衡量，等效粘滯阻尼系數(shù)越大表示結(jié)構(gòu)的耗能能力越強，計算原理如圖11所示，計算公式如下[18]：

(1)

圖11 等效黏滯阻尼系數(shù)計算Fig.11 Calculation drawing for he

由表12中計算的等效黏滯阻尼系數(shù)可以看出，各個節(jié)點試件的等效黏滯阻尼系數(shù)計算值存在差異，性能增強再生混凝土框架節(jié)比普通再生混凝土框架節(jié)點的等效粘滯阻尼系數(shù)高.具體表現(xiàn)為：單摻硅粉再生混凝土節(jié)點JD-1比普通再生混凝土節(jié)點JD-0的計算值高出18.7%，說明經(jīng)微硅粉性能增強的節(jié)點的抗震性能優(yōu)于普通再生混凝土；JD-2和JD-3節(jié)點的等效黏滯阻尼系數(shù)則分別高出JD-0節(jié)點31.2%和56.3%，說明混雜纖維對提高再生混凝土節(jié)點的耗能性能起主導作用.

表12 最大荷載循環(huán)對應(yīng)的等效黏滯阻尼系數(shù)Tab．12 The maximum load corresponding he

3.6 核心區(qū)的剪切變形

縱觀框架節(jié)點試驗的整個過程，試件在水平剪力的作用下主要發(fā)生剪切變形，而梁柱核心區(qū)的矩形區(qū)域?qū)l(fā)生變形，改變呈平行四邊形，試驗中通過百分表量測并記錄核心區(qū)對角線長度的變化，量測方法如圖12所示，利用公式(2)計算核心區(qū)的剪切變形[19].

(2)

圖12 核心區(qū)剪切變形計算圖Fig.12 Calculation drawing for shear deformation at the core area

圖13為各試件在不同受力階段其核心區(qū)剪切變形結(jié)果.從圖中可以看出，各個節(jié)點試件在開裂階段核心區(qū)剪切變形都很小，各試件差別不大；當節(jié)點屈服后，逐漸產(chǎn)生差異，普通再生混凝土節(jié)點核心區(qū)剪切變形發(fā)展較快，曲線上升最陡；當節(jié)點達到極限

受力階段圖13 試驗各階段剪切變形Fig.13 Share deformation of each stage

荷載時破壞階段核心區(qū)剪切變形急劇增大；在屈服和極限階段，單摻硅粉的試件JD-1剪切變形略優(yōu)于JD-0，而JD-2和JD-3的剪切變形都明顯要小于JD-1和JD-0，且隨混雜纖維含量的提高剪切變形減小；在破壞階段，各試件的剪切變形增大較快.這說明經(jīng)硅粉和混雜纖維性能增強后，再生混凝土能夠減小節(jié)點的剪切變形．

4 結(jié) 論

通過性能增強再生混凝土框架中節(jié)點的低周反復加載抗震性能試驗研究，可以得出以下結(jié)論：

1)性能增強再生混凝土框架中節(jié)點的破壞經(jīng)歷了初裂—通裂—極限—破壞4個階段，它的破壞過程與普通再生混凝土框架中節(jié)點基本一致；各節(jié)點試件破壞時核心區(qū)發(fā)生剪切破壞，剪切變形顯著，但經(jīng)過微硅粉和混雜纖維共同增強的再生混凝土中節(jié)點破壞時核心區(qū)混凝土“碎而不落”，破壞程度明顯小于普通再生混凝土中節(jié)點.

2)性能增強再生混凝土中節(jié)點抗震性能優(yōu)于普通再生混凝土中節(jié)點，尤其是滯回曲線、延性性能、構(gòu)件耗能、節(jié)點區(qū)變形優(yōu)勢非常明顯，特別是當微硅粉和混雜纖維共同增強時，延性系數(shù)和等效粘滯阻尼系數(shù)能提高50%以上，效果顯著，且滿足抗震要求，可應(yīng)用于實際工程結(jié)構(gòu)中.

3)單摻硅粉對再生混凝土進行性能增強可提高節(jié)點各階段的特征值，但對節(jié)點延性和耗能改善有限；混雜纖維可在再生混凝土內(nèi)部產(chǎn)生“微細筋”效果，發(fā)揮其拉結(jié)作用減緩核心區(qū)裂縫的產(chǎn)生與發(fā)展，因此，當硅粉與混雜纖維共同作用時可明顯提高再生混凝土中節(jié)點的延性和耗能能力.

4)由于過多的混雜纖維在混凝土中不易分散，纖維周圍易形成薄弱區(qū)，破壞混凝土各成分間協(xié)同工作的整體性，從而導致混雜纖維摻量較低時，節(jié)點延性提高程度較大，當混雜纖維摻量大于0.5%時，延性提高程度略有下降的現(xiàn)象.

5)從細觀角度分析，硅粉的超填充性可改善再生骨料初始損傷裂紋對再生混凝土構(gòu)件初始損傷積累的影響，同時可使再生骨料新舊砂漿間界面過渡區(qū)更加穩(wěn)定；而纖維的拉結(jié)作用可使再生混凝土裂縫處應(yīng)力場更加均勻，減小混凝土塑性變形的累積和損傷累積；但硅粉和混雜纖維的最優(yōu)配比，以及各混雜纖維的用量仍需進行更進一步的理論與試驗研究.

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Experimental Study on Seismic Behavior of Interior Jointsin Enhancements Recycled Aggregate Concrete Frame

YANG Tao,WANG She-liang?, LIU Wei

(School of Civil Engineering, Xi’an Univ of Architecture and Technology, Xi’an, Shaanxi 710055, China)

In order to improve seismic performance of interior joints in the recycled concrete frame structures, silica powder and hybrid fiber were used to improve the seismic performance of recycled concrete. Under the same axial compression ratio, and with the same reinforcement ratio and recycled aggregate replacement ratio, four interior-joints of the frame columns were manufactured by different amount of silicon powder and hybrid fiber. Low cyclic lateral loading tests were performed to study and compare the failure mode, hysteretic behavior, ductility, energy dissipation, and deformation characteristics between the common recycled concrete and enhanced recycled concrete. The test results show that the recycled concrete interior-joints experienced four stages including initial crack, general crack, ultimate state, and damage. Meanwhile, the performance of enhanced recycled concrete is superior to that of common recycled concrete, such as the failure pattern, hysteresis curve, ductility performance, deformation, and energy dissipation, especially in terms of failure pattern and ductility. Additionally, with the increase of silicon powder and mixed fiber content, the improvement effect has a downward trend, while due to the application of silicon powder mixed with hybrid fiber, the seismic performance of the recycled concrete interior-joints is obviously improved. Therefore, this enhanced recycled concrete can be applied to the structures in the seismic fortification regions.

enhancements recycled aggregate concrete; interior-joints; seismic performance; microsilica; hybrid fiber; low cyclic loads

1674-2974(2016)11-0068-10

2015-12-20

國家自然科學基金資助項目(51178388，51678480)，National Natural Science Foundation of China(51178388，51678480)；陜西省工業(yè)攻關(guān)項目 (2014K06-34)，陜西省教育廳專項科研項目 (14JK1420)

楊 濤(1984-)，男，河北邯鄲人，西安建筑科技大學博士研究生?通訊聯(lián)系人，E-mail:sheliangw@163.com

TU375.3

A