压弯剪作用下薄壁钢管再生混合柱的力学性能与受力机理研究

项目名称： 压弯剪作用下薄壁钢管再生混合柱的力学性能与受力机理研究

项目编号： No.51308225

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 建筑科学

项目作者： 赵新宇

作者单位： 华南理工大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 薄壁钢管再生混合柱是一种绿色环保的新型构件，有利于简化废弃混凝土的回收利用。本项目着力探究压弯剪作用下薄壁钢管再生混合柱的力学性能与受力机理：通过单调和反复荷载作用下的试验研究，揭示薄壁圆、方钢管再生混合柱的静力和抗震性能，建立其在压弯剪共同作用下的承载力预测方法；开发基于RBSN模型的计算程序，为薄壁钢管再生混合柱提供一种基于细观层次的数值试验手段；发展能考虑压弯剪相互作用的梁柱纤维单元，在宏观层次建立薄壁钢管再生混合柱的基于杆系单元的数值计算方法。上述成果与申请者所在课题组的其它研究成果一起，将形成该类构件的规律性认识并提供具体设计对策，奠定其工程应用的理论基础。

中文关键词： 废弃混凝土；钢管混凝土；试验研究；数值分析；压弯剪相互作用

英文摘要： The thin-walled steel tubular columns filled with demolished concrete blocks (DCBs) and fresh concrete (FC) are a kind of environment-friendly structural members, benefiting to simplifying waste concrete recycling process. This research will address the behavior and the mechanism of the proposed columns subjected to axial-flexural-shear loading. Through static and cyclic testing, the static as well as seismic behavior of the proposed columns will be assessed carefully. Meanwhile a prediction method to design such columns under axial-flexural-shear loading will be estabilished. A program based on concepts of Rigid-Body-Spring network (RBSN) will be developed, providing mesoscale analysis to the columns studied. By implementating a macroscale fiber beam element with axial-flexural-shear interaction, a macroscale calculation method within the context of beam-column frame elements will be also studied. The research results will provide design perspectives to the prosed columns, laying the theoretical foundation of their engineering applications.

英文关键词： Demolished concrete；Concrete-filled steel tubes；Experimental study；Numerical model；Axial-flexural-shear interaction