世界地震工程2024,Vol.40Issue(2) :45-54.DOI:10.19994/j.cnki.WEE.2024.0025

废弃玻璃粉风积沙混凝土柱抗震性能试验研究

Seismic damage behaviour of aeolian sand concrete column mixed waste glass powder

王尧鸿 张宇 姜丽云 李志强 董伟 张巍
世界地震工程2024,Vol.40Issue(2) :45-54.DOI:10.19994/j.cnki.WEE.2024.0025

废弃玻璃粉风积沙混凝土柱抗震性能试验研究

Seismic damage behaviour of aeolian sand concrete column mixed waste glass powder

王尧鸿 1张宇 2姜丽云 1李志强 3董伟 4张巍5
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作者信息

  • 1. 内蒙古工业大学 土木工程学院,内蒙古 呼和浩特 010051;内蒙古自治区土木工程结构与力学重点试验室,内蒙古 呼和浩特市 010051
  • 2. 内蒙古工业大学 土木工程学院,内蒙古 呼和浩特 010051;内蒙古电力(集团)有限责任公司 巴彦淖尔供电分公司,内蒙古 巴彦淖尔 015000
  • 3. 石河子大学 石河子大学水利建筑工程学院,新疆 石河子 832003
  • 4. 内蒙古科技大学 土木工程学院,内蒙古 包头 014010
  • 5. 内蒙古电力(集团)有限责任公司 巴彦淖尔供电分公司,内蒙古 巴彦淖尔 015000
  • 折叠

摘要

为研究玻璃粉等质量取代 20%水泥与风积沙等质量取代 30%天然砂对混凝土柱抗震性能的影响,本文设计和制作 4 根混凝土柱试件.第 1 根是普通混凝土柱,第 2 根是玻璃粉等质量取代20%水泥的混凝土柱,第 3 根是风积沙等质量取代 30%河砂的混凝土柱,第 4 根是同时用玻璃粉和风积沙分别等质量取代 20%水泥和 30%河砂的混凝土柱.通过低周往复荷载试验,对比分析各个试件的破坏形态、承载力、滞回性能、骨架曲线、耗能能力、延性系数、刚度退化规律和变形特点.结果表明:20%取代率的玻璃粉取代水泥和 30%取代率的风积沙取代天然河砂均能提高混凝土柱的抗震性能,降低构件破坏程度;基于试验结果、Fajfar和Park-Ang提出的地震损伤模型,对其耗能因子β进行修正,得到了修正后的Park-Ang损伤模型,并与废弃玻璃粉风积沙混凝土柱的试验过程吻合较好.

Abstract

In order to study the effect of replacing 20%cement with mass such as glass powder and 30%natural sand with mass such as wind-deposited sand on the seismic performance of concrete columns,this paper designed and produced 4 concrete column specimens.The first one is an ordinary concrete column,the second one is a concrete column with 20%of cement replaced by glass powder and other mass,the third one is a concrete column with 30%of river sand replaced by windy sand and other mass,and the fourth one is also made of glass powder.Concrete columns that replace 20%cement and 30%river sand with equal mass and aeolian sand respectively.Through the low-cycle reciprocating load test,the failure form,bearing capacity,hysteretic performance,skeleton curve,energy dissipation capacity,ductility coefficient,stiffness degradation law and deformation characteristics of each specimen were comparatively analyzed.The results show that:replacing cement with 20%substitution rate of glass powder and replacing natural river sand with 30%substitution rate of aeolian sand can improve the seismic performance of concrete columns and reduce the degree of component damage;based on the test results and the method proposed by Fajfar and Park-Ang For the earthquake damage model,the energy dissipation factor"β"was corrected,and the modified Park-Ang damage model was obtained,which was in good agreement with the test process of the abandoned glass powder aeolian sand concrete columns.

关键词

玻璃粉/风积沙/混凝土柱/抗震性能/损伤模型

Key words

glass powder/aeolian sand/concrete column/seismic performance/damage model

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基金项目

国家自然科学基金(51868059)

内蒙古自治区自然科学基金(2021MS05022)

内蒙古自治区直属高校基本科研业务费项目(JY20220005)

出版年

2024
世界地震工程
中国地震局工程力学研究所 中国力学学会

世界地震工程

CSTPCD北大核心
影响因子:0.523
ISSN:1007-6069
参考文献量18
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