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

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.

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。

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：通过试验研究和理论分析，揭示了薄壁钢管再生混合柱的力学性能和受力机理，建立了该类柱的承载力预测方法；发展了能考虑压弯剪相互作用的梁柱纤维单元，在宏观层次建立了钢管再生混合柱基于杆系单元的数值计算方法；开发了基于RBSN 模型的计算程序，为再生混合混凝土材料提供了一种基于细观层次的数值试验手段；提出了部分外包再生混合混凝土柱的概念，并完成了轴压试验，给出了该类柱的设计方法。上述成果与申请者所在课题组的其它研究成果一起，形成了对该类构件的规律性认识，并提供了具体设计对策，奠定了其工程应用的理论基础。