再生混凝土結(jié)構(gòu)研究綜述

再生混凝土結(jié)構(gòu)研究綜述

再生混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展現(xiàn)狀通過(guò)可再土結(jié)構(gòu)的開(kāi)發(fā)，已成為建筑材料的循環(huán)利用和建筑垃圾資源化的重要需求。目前,世界混凝土年產(chǎn)量28億立方米,我國(guó)占45%。我國(guó)每年約有20億平方米的新建建筑,居世界之首?；炷两Y(jié)構(gòu)量大面廣,一方面混凝土75%的骨料主要靠開(kāi)采天然砂石,另一方面隨著城市建設(shè)和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,大量的舊建筑被拆除,產(chǎn)生了數(shù)量驚人的廢棄混凝土建筑垃圾,這已對(duì)環(huán)境造成了極其嚴(yán)重的破壞。因此,研究再生混凝土結(jié)構(gòu),對(duì)推進(jìn)建筑垃圾資源化和建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展、解決日益凸顯的混凝土材料嚴(yán)重匱乏問(wèn)題、保護(hù)資源與環(huán)境意義重大。解決再生混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題,已成為再生混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展的亟需。再生混凝土,是將廢棄混凝土塊破碎、清洗、分級(jí)后,按一定比例混合形成再生骨料,將部分或全部代替天然骨料配制而成的混凝土。再生混凝土是一種綠色混凝土,各級(jí)政府對(duì)再生混凝土資源的開(kāi)發(fā)與利用十分重視,各地都在陸續(xù)建設(shè)再生混凝土骨料生產(chǎn)廠家。北京“十二五”期間,將在目前兩個(gè)再生混凝土骨料生產(chǎn)廠家基礎(chǔ)上,繼續(xù)建設(shè)四個(gè)再生混凝土骨料生產(chǎn)廠家,具備年產(chǎn)600萬(wàn)噸再生骨料的生產(chǎn)能力,以每噸再生骨料建造一平方米房屋粗略計(jì)算,可建造再生混凝土結(jié)構(gòu)房屋600萬(wàn)平方米,蘊(yùn)含著巨大市場(chǎng)需求。2011年12月,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部頒布了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《再生骨料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》,為再生骨料和再生混凝土的制備以及再生混凝土結(jié)構(gòu)的深化研究提供了基礎(chǔ)。再生混凝土在我國(guó)的應(yīng)用范圍很局限,主要用于道路和房屋建筑的基礎(chǔ)墊層。再生混凝土在建筑物承重結(jié)構(gòu)中未得到廣泛推廣利用。有些國(guó)家(如丹麥、德國(guó)、荷蘭等發(fā)達(dá)國(guó)家)目前雖有一些規(guī)定指南,但多是基于工程經(jīng)驗(yàn)和個(gè)別方面的試驗(yàn)數(shù)據(jù),缺乏系統(tǒng)的深入的基礎(chǔ)研究。近年,再生混凝土構(gòu)件及結(jié)構(gòu)受力性能的研究發(fā)展較快,本文分析了國(guó)內(nèi)外有關(guān)再生混凝土結(jié)構(gòu)研究的文獻(xiàn),包括再生混凝土結(jié)構(gòu)受力性能基礎(chǔ)研究,再生混凝土梁、柱、節(jié)點(diǎn)、剪力墻構(gòu)件抗震性能研究,再生混凝土框架、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能研究,對(duì)研究現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)要評(píng)述,介紹了工程案例,指出了需深化研究的若干關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,提出了研究建議。1基于廢物替代結(jié)構(gòu)的性能研究1.1再生混凝土微觀力學(xué)本構(gòu)關(guān)系再生混凝土應(yīng)力-應(yīng)變本構(gòu)模型,是再生混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法研究的一個(gè)基礎(chǔ)性理論問(wèn)題。Herinchsen和Jensen(1989)進(jìn)行了再生混凝土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系試驗(yàn)研究,研究表明:再生混凝土受壓應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€形狀與普通混凝土類似。Bairagi和Kishore(1993)研究表明,再生混凝土應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€的總體形狀與普通混凝土相似。Topcu(1997)通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比了不同再生粗骨料取代率再生混凝土7d和28d抗壓強(qiáng)度,發(fā)現(xiàn)隨著再生粗骨料的增加,再生混凝土的抗壓強(qiáng)度降低。Olorunsogo等(2002)試驗(yàn)表明,再生粗骨料混凝土與普通混凝土相比,收縮、徐變、吸水率大,抗壓強(qiáng)度與彈性模量小。肖建莊等(2007)進(jìn)行了不同再生粗骨料取代率再生混凝土(立方體抗壓強(qiáng)度為26.7MPa~35.9MPa)單軸受壓應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€試驗(yàn),分析了再生粗骨料取代率對(duì)再生混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€形狀和再生混凝土抗壓強(qiáng)度、彈性模量、峰值及極限應(yīng)變的影響,研究表明,再生混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€的總體形狀與普通混凝土的相似,但曲線上各特征點(diǎn)的應(yīng)力和應(yīng)變值有所區(qū)別;再生混凝土應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€與普通混凝土相似,其上升段和下降段可以分別用3次多項(xiàng)式和有理式擬合。鄧志恒等(2008)通過(guò)試驗(yàn)研究了再生混凝土(棱柱體抗壓強(qiáng)度為22.4MPa~32.63MPa)彈性模量及應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€隨再生粗骨料取代率的變化關(guān)系,提出再生混凝土應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€宜采用兩段式表達(dá),其方程與常規(guī)普通混凝土類似,但系數(shù)不同。劉豐等(2012)通過(guò)再生混凝土棱柱體(棱柱體抗壓強(qiáng)度為25.65MPa~27.1MPa)抗壓試驗(yàn),考慮了應(yīng)變軟化現(xiàn)象,提出了考慮再生混凝土應(yīng)變軟化的應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€方程。陳宗平等(2013)研究了不同再生粗骨料取代率下再生混凝土(設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C30)的基本物理力學(xué)性能,提出了再生混凝土應(yīng)力-應(yīng)變本構(gòu)方程。結(jié)果表明:再生混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)^(guò)程曲線的形狀與普通混凝土相似。綜上所述,國(guó)內(nèi)外對(duì)于再生混凝土受壓本構(gòu)關(guān)系的研究相對(duì)較多,所涉及的再生混凝土強(qiáng)度等級(jí)大多在C40以下,所提出的再生混凝土受壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線方程大多是參照普通混凝土基于文獻(xiàn)提出的,典型本構(gòu)關(guān)系如圖1所述。有關(guān)高強(qiáng)再生混凝土應(yīng)力-應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系研究很少,再生混凝土受拉本構(gòu)關(guān)系研究也很少。1.2鋼筋-再生粗骨料鋼筋與再生混凝土黏結(jié)-滑移性能與本構(gòu)模型,是再生混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法研究的另一基礎(chǔ)性理論問(wèn)題。Mukai等(1978)完成的梁式試驗(yàn)表明,再生粗骨料混凝土與鋼筋的黏結(jié)滑移規(guī)律與普通混凝土類似,全再生粗、細(xì)骨料混凝土黏結(jié)性能出現(xiàn)明顯劣化。肖建莊等(2007)研究表明,再生混凝土與鋼筋之間的黏結(jié)-滑移全曲線的總體形狀與普通混凝土相似。Morohashi等(2007)試驗(yàn)表明,全再生粗骨料且改善性能的混凝土與鋼筋黏結(jié)強(qiáng)度與普通混凝土相當(dāng),完全可以應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)中。胡瓊等(2010)完成的拉拔試驗(yàn)表明,再生粗骨料取代率為60%時(shí)與鋼筋黏結(jié)性能較好。LButler等(2011)研究發(fā)現(xiàn),鋼筋與再生混凝土的黏結(jié)強(qiáng)度與再生骨料碾碎率相關(guān)。蔣大園(2012)通過(guò)拔出試驗(yàn)分析了錨固長(zhǎng)度和再生粗骨料取代率對(duì)再生混凝土黏結(jié)滑移性能的影響規(guī)律,推導(dǎo)出再生混凝土與鋼筋之間上升階段的黏結(jié)-滑移關(guān)系的表達(dá)式。綜上所述,國(guó)內(nèi)外關(guān)于鋼筋-再生混凝土黏結(jié)滑移性能的研究,主要是基于拉拔試驗(yàn)研究的,研究反復(fù)荷載下鋼筋-再生混凝土黏結(jié)滑移的試驗(yàn)很少,而這正是再生混凝土構(gòu)件及結(jié)構(gòu)考慮性能退化的抗震性能研究所需要的。2共鑄混凝土構(gòu)件的抗疲勞性能2.1再生粗骨料取代率Yagishita等(1993)試驗(yàn)表明,再生混凝土梁開(kāi)裂荷載低于普通混凝土梁,承載力與普通混凝土梁差別不大,撓度比普通混凝土梁大。肖建莊等(2006)進(jìn)行了不同再生粗骨料取代率的再生混凝土矩形梁(立方體抗壓強(qiáng)度為31MPa~34MPa)的抗彎性能試驗(yàn),研究表明,普通混凝土矩形梁的開(kāi)裂彎矩、撓度和最大裂縫寬度計(jì)算公式不適用于再生混凝土梁。周靜海等(2009)研究了再生混凝土矩形梁(立方體抗壓強(qiáng)度為34.2MPa~42.2MPa)的抗剪性能,表明隨著再生粗骨料取代率的增加,再生混凝土梁的抗剪承載力下降。Fatma等(2011)研究表明,再生骨料取代率較高的再生混凝土梁的斜截面承載力低于普通混凝土梁。Kang等(2010)研究表明,再生骨料取代率越高抗剪承載力越低,抗剪承載力隨著剪跨比的提高而減小,再生混凝土梁的剪切裂縫比普通混凝土梁寬。夏琴(2009)、周徽(2009)、王曉菡等(2012)分別進(jìn)行了普通混凝土矩形梁和再生混凝土矩形梁(立方體抗壓強(qiáng)度為28.2MPa)在低周反復(fù)荷載作用下受彎、受扭、彎剪扭性能對(duì)比試驗(yàn),表明再生混凝土梁的抗震性能比普通混凝土梁稍差,但基本能夠滿足抗震設(shè)計(jì)要求。趙明(2012)進(jìn)行了再生混凝土彎剪構(gòu)件(立方體抗壓強(qiáng)度為28.2MPa)和普通混凝土彎剪構(gòu)件在低周反復(fù)荷載下的試驗(yàn),給出了再生混凝土梁和再生混凝土預(yù)應(yīng)力梁的抗剪公式。王紹博(2012)進(jìn)行了足尺再生粗、細(xì)骨料混凝土框架梁和足尺再生混凝土粗、細(xì)骨料混凝土連梁在低周往復(fù)荷載作用下的對(duì)比試驗(yàn),表明再生混凝土框架梁具有良好的抗震耗能性能。綜上所述,國(guó)內(nèi)外對(duì)再生混凝土梁的抗震性能特別是考慮樓板共同工作的高強(qiáng)再生混凝土T形梁的抗震性能研究的文獻(xiàn)尚少。2.2再生粗骨料取代率對(duì)柱型抗壓強(qiáng)度的影響SaiSeiRyu等(2004)、Ajdukiewicz等(2007)研究表明,再生粗骨料混凝土柱受壓破壞形態(tài)與普通混凝土柱類似,變形比普通混凝土大。Koyama等(2002)研究了再生混凝土柱低周反復(fù)荷載下的抗震性能。胡瓊等(2012)進(jìn)行了普通混凝土柱和再生混凝土柱(立方體抗壓強(qiáng)度為30.1MPa~42.2MPa)在低周往復(fù)荷載作用下的抗震性能試驗(yàn),研究表明,再生混凝土柱具有良好的抗震性能。白國(guó)良等(2011)、MaH等(2013)研究了再生混凝土柱(立方體抗壓強(qiáng)度為44.58MPa~50.00MPa)的抗震性能,結(jié)果表明,再生混凝土柱的破壞形式與普通混凝土柱相近,隨著再生粗骨料取代率的增大,其抗震性能雖有所降低,但仍具有良好的延性。王社良等(2013)進(jìn)行了再生混凝土柱模型試件(立方體抗壓強(qiáng)度為33.1MPa~34.7MPa)的低周反復(fù)荷載試驗(yàn),研究表明,相對(duì)于普通混凝土柱,再生混凝土柱的的抗震能力呈下降趨勢(shì)。尹海鵬等進(jìn)行了系列再生混凝土柱模型試件(立方體抗壓強(qiáng)度為31.97MPa~34.84MPa)的抗震性能試驗(yàn),考慮了軸壓比、剪跨比、配筋率、再生骨料取代率對(duì)再生混凝土柱抗震性能的影響,在試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上分析了其承載力、剛度及其退化過(guò)程、滯回特性、延性、耗能能力、破壞形態(tài),提出了基于混凝土強(qiáng)度折減的承載力實(shí)用計(jì)算方法。研究表明:隨著再生骨料取代率的增加,其混凝土的彈性模量明顯減小,試件初始剛度明顯下降、承載力呈下降趨勢(shì)、耗能值下降,抗震能力呈下降趨勢(shì)。張亞齊等(2010)進(jìn)行了再生混凝土短柱模型試件(立方體抗壓強(qiáng)度為31.97MPa~34.84MPa)抗震性能對(duì)比試驗(yàn),研究表明,在相同軸壓比下,再生混凝土柱與普通混凝土柱延性相近,隨著軸壓比增大,再生混凝土柱延性降低;再生混凝土柱具有良好的抗震性能,再生混凝土柱可以在軸壓比較小的結(jié)構(gòu)中應(yīng)用。尹海鵬等(2010)進(jìn)行了不同配筋率的再生混凝土柱(立方體抗壓強(qiáng)度為31.97MPa~34.84MPa)抗震性能試驗(yàn),研究表明,隨著配筋率的增加,再生混凝土試件的初始剛度提高的比例較小。文獻(xiàn)典型不同再生粗骨料取代率的再生混凝土柱抗震性能試驗(yàn)照片見(jiàn)圖2(a~c)。綜上所述,國(guó)內(nèi)外有關(guān)再生混凝土柱抗震性能進(jìn)行了一定的研究,但再生混凝土強(qiáng)度大多在C40以下,多數(shù)為縮尺模型試驗(yàn),對(duì)高強(qiáng)再生混凝土足尺柱的抗震試驗(yàn)研究文獻(xiàn)很少。同時(shí),小尺寸模型構(gòu)件需采用粒徑較小的粗骨料制作,而較小粒徑再生粗骨料的部分界面是廢棄混凝土塊內(nèi)石子再破碎新形成的,新界面特征同天然石子,而粗骨料界面特征是混凝土損傷破壞的關(guān)鍵,它在一定程度上影響再生混凝土材料性能、鋼筋與再生混凝土黏結(jié)-滑移性能等,不能真實(shí)反映再生混凝土原型構(gòu)件的實(shí)際力學(xué)性能。2.3再生混凝土框架節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)研究肖建莊等(2005)進(jìn)行了再生混凝土框架節(jié)點(diǎn)(立方體抗壓強(qiáng)度為40MPa~42.5MPa)抗震性能試驗(yàn),研究表明,再生混凝土框架邊節(jié)點(diǎn)破壞過(guò)程與普通混凝土相類似,抗震性能略低于普通混凝土。賈勝偉等(2010)進(jìn)行了不同粗骨料取代率的再生混凝土框架中間節(jié)點(diǎn)(立方體抗壓強(qiáng)度為44.79MPa~50.89MPa)在低周反復(fù)荷載作用下的試驗(yàn),研究表明再生混凝土節(jié)點(diǎn)的延性和耗能性能與普通混凝土接近,再生混凝土可用于框架節(jié)點(diǎn)抗震設(shè)計(jì)。柳炳康等(2011)、吳童等(2012)、王曉菡等(2012)研究了再生混凝土框架角節(jié)點(diǎn)(立方體抗壓強(qiáng)度為36.51MPa)、中節(jié)點(diǎn)和邊節(jié)點(diǎn)(立方體抗壓強(qiáng)度為35.3MPa)的抗震性能,試驗(yàn)得到了節(jié)點(diǎn)核心區(qū)損傷與破壞過(guò)程及其變形特點(diǎn)。Corinaldesi等(2011)研究了不同取代率再生混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)的工作性能,得到了再生骨料混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)受力與破壞過(guò)程。鄭宇(2012)進(jìn)行了再生骨料取代率為100%的再生混凝土框架梁柱節(jié)點(diǎn)試件(立方體抗壓強(qiáng)度為35.32MPa)低周反復(fù)荷載加載試驗(yàn),得出適合于再生混凝土框架梁柱節(jié)點(diǎn)的抗裂承載公式和抗剪承載力公式。綜上所述,國(guó)內(nèi)外有關(guān)再生混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)的研究尚少,復(fù)雜受力下考慮空間作用的再生混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)受力性能研究的文獻(xiàn)更少。2.4再生混凝土結(jié)構(gòu)體系余曉峰等(2009)、姚謙峰等(2009)進(jìn)行了再生混凝土密肋復(fù)合墻體(立方體抗壓強(qiáng)度為18.9MPa~39.7MPa)抗震性能試驗(yàn),建立了再生混凝土多軸本構(gòu)模型,探討了損傷演化規(guī)律,提出了考慮不同再生骨料取代率下密肋復(fù)合墻的斜截面承載力公式。ChenLihua等(2012)試驗(yàn)表明,全再生粗骨料混凝土高剪力墻的基本性能與普通混凝土相似,具有較好的彈塑性變形能力。陳麗君等(2012)進(jìn)行了取代率為100%的再生混凝土矮剪力墻(立方體抗壓強(qiáng)度為35.32MPa)的低周反復(fù)荷載試驗(yàn),研究表明,軸壓比是影響再生混凝土剪力墻抗震承載能力的重要因素,隨著軸壓比增大,剪力墻剛度增大,承載能力增大,但延性和耗能性能降低,抗震性能降低。周靜海等(2012)進(jìn)行了不同高寬比的格構(gòu)式再生混凝土墻體抗震性能試驗(yàn),研究表明,格構(gòu)式再生混凝土墻體具有良好的抗震性能。肖飛(2012)進(jìn)行了不同軸壓比下再生混凝土高墻(立方體抗壓強(qiáng)度為35.32MPa)的低周反復(fù)荷載試驗(yàn)研究,研究表明:再生混凝土剪力墻的受力過(guò)程與普通混凝土剪力墻比較相似,發(fā)生彎曲破壞的再生混凝土剪力墻延性較好、滯回環(huán)穩(wěn)定、承載力和剛度下降緩慢。隨著軸壓比的逐漸增大,再生混凝土高墻的承載力有所增加,但是延性性能有所降低;耗能能力略有下降,抗震性能略差。曹萬(wàn)林和劉強(qiáng)等(2009,2011)進(jìn)行了再生混凝土低矮剪力墻(立方體抗壓強(qiáng)度為31.97MPa~34.84MPa)低周反復(fù)荷載下抗震性能試驗(yàn)研究(圖3(a)),表明再生混凝土低矮剪力墻損傷破壞過(guò)程與普通混凝土低矮剪力墻類似。張建偉和曹萬(wàn)林等(2009,2010)進(jìn)行了再生混凝土中高剪力墻(立方體抗壓強(qiáng)度為31.97MPa~33.57MPa)低周反復(fù)荷載下抗震性能試驗(yàn),表明中高再生混凝土剪力墻有良好的抗震性能。曹萬(wàn)林和徐泰光等(2009)進(jìn)行了再生混凝土高剪力墻(立方體抗壓強(qiáng)度為31.97MPa~34.84MPa)低周反復(fù)荷載下抗震性能試驗(yàn),表明再生混凝土剪力墻的損傷破壞過(guò)程與再生骨料取代率有關(guān)。張亞齊和曹萬(wàn)林等(2010,2011)進(jìn)行了再生混凝土雙肢剪力墻(立方體抗壓強(qiáng)度為31.97MPa~34.84MPa)低周反復(fù)荷載下抗震性能試驗(yàn)(圖3(b)),表明再生混凝土雙肢剪力墻的屈服機(jī)制主要受連梁與墻肢的強(qiáng)弱關(guān)系的影響,抗震設(shè)計(jì)中仍應(yīng)遵循“強(qiáng)墻肢、弱連梁”的設(shè)計(jì)原則。丹姍和張建偉等(2011,2012)進(jìn)行了再生混凝土中高剪力墻模型(立方體抗壓強(qiáng)度為31.2MPa~35.5MPa)的模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)(圖3(c)),池彥忠等(2012)進(jìn)行了再生混凝土高剪力墻模型(立方體抗壓強(qiáng)度為31.2MPa)的模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn),研究了再生混凝土剪力墻的動(dòng)力受力性能,表明隨著激振次數(shù)增加和強(qiáng)度的增大,再生混凝土剪力墻的剛度退化、承載力下降、損傷加重,剪跨比和再生骨料取代率對(duì)再生混凝土剪力墻的抗震性能有明顯的影響。綜上所述,國(guó)內(nèi)外有關(guān)再生混凝土剪力墻抗震性能的研究尚少,試驗(yàn)基本是小尺度縮尺模型試件,足尺試件試驗(yàn)幾乎沒(méi)有。3再生混凝土框架體系NishiuraNoriaki和Miyashitatakeshi等(2002)進(jìn)行了再生混凝土框架結(jié)構(gòu)模型和普通混凝土框架結(jié)構(gòu)模型的低周反復(fù)荷載下抗震性能對(duì)比試驗(yàn)。孫躍東和肖建莊等(2005,2007)、張鵬等(2006)進(jìn)行了再生混凝土框架(立方體抗壓強(qiáng)度為28.7MPa~35.6MPa)和普通混凝土框架模型的低周反復(fù)荷載試驗(yàn),結(jié)果表明,再生混凝土框架承載力比普通混凝土框架有所降低,位移和延性和普通混凝土框架接近。余超等(2011)進(jìn)行了一榀兩層單跨再生混凝土框架(立方體抗壓強(qiáng)度為35.3MPa)低周反復(fù)荷載試驗(yàn)。HuBo等(2012)進(jìn)行了兩層單跨的再生混凝土框架的擬靜力試驗(yàn)。閔珍等(2011)進(jìn)行了再生混凝土框架(立方體抗壓強(qiáng)度為26.1MPa~34.5MPa)和普通混凝土框架的低周反復(fù)荷載下抗震性能對(duì)比試驗(yàn),試驗(yàn)表明再生混凝土框架具有良好的抗震性能。陳健等(2011)進(jìn)行了單跨兩層再生混凝土框架(立方體抗壓強(qiáng)度為35.3MPa)的擬動(dòng)力試驗(yàn),研究表明再生混凝土框架具有良好的抗震性能。王長(zhǎng)青等(2012)進(jìn)行了再生粗骨料取代率為100%的再生混凝土框架結(jié)構(gòu)的低周反復(fù)荷載試驗(yàn),并對(duì)其抗震能力進(jìn)行了評(píng)估。曹萬(wàn)林等(2010,2011)進(jìn)行了兩層兩跨再生混凝土框架結(jié)構(gòu)(圖4(a))和兩層再生混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)(圖4(b))(立方體抗壓強(qiáng)度為31.97MPa~34.84MPa)的低周反復(fù)荷載試驗(yàn),研究表明,隨著再生骨料取代率的增加,再生混凝土框架結(jié)構(gòu)和框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能有所降低;再生混凝土結(jié)構(gòu)可在8度及以下地震區(qū)多層框架和框架-剪力墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)用,也可在8度及以下地震區(qū)高層框架-剪力墻結(jié)構(gòu)頂部3層范圍剪力墻抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)用。張建偉等(2012)進(jìn)行了再生混凝土框架-剪力墻模型(立方體抗壓強(qiáng)度為32.6MPa)的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)(圖4(c)),試驗(yàn)表明,再生粗骨料混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震能力較普通混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)降低幅度不大,經(jīng)合理設(shè)計(jì),能夠滿足抗震設(shè)計(jì)要求。周穎等進(jìn)行了兩個(gè)8層再生混凝土框架的模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究(圖4(d)),一個(gè)模型為半再生混凝土框架,一個(gè)模型為全再生混凝土框架,研究表明,8度小震作用下結(jié)構(gòu)基本為彈性、中震作用下梁柱有開(kāi)裂損傷,8度罕遇地震作用下盡管結(jié)構(gòu)有較嚴(yán)重的損傷,但仍具有足夠的抗倒塌能力。綜上所述,國(guó)內(nèi)外有關(guān)再生混凝土結(jié)構(gòu)抗震性能的研究尚少,基于試驗(yàn)的理論發(fā)展相對(duì)緩慢。這里指出:目前,再生混凝土構(gòu)件及結(jié)構(gòu)研究所涉及的強(qiáng)度等級(jí)大多在C40以下,主要有以下兩個(gè)方面的因素:(1)低強(qiáng)度的再生混凝土對(duì)再生骨料的要求不高,技術(shù)手段相對(duì)簡(jiǎn)單,較容易配制。高強(qiáng)度的再生混凝土,對(duì)再生骨料有一定的要求,除了水泥、水、骨料以外,必須摻入足夠數(shù)量的活性摻合料與高效減水劑,配制技術(shù)難度也比較大;(2)再生骨料與天然骨料相比,其孔隙率高,吸水性強(qiáng),骨料強(qiáng)度偏低,各組分界面復(fù)雜,再生混凝土的一些性能指標(biāo)低于同配合比下的普通混凝土,再生骨料混凝土破壞機(jī)理與天然骨料混凝土也有很大不同,導(dǎo)致再生混凝土在工程應(yīng)用中的一些問(wèn)題。4項(xiàng)目概況和材料性能北京工業(yè)大學(xué)、北京建筑工程學(xué)院、北京市建筑設(shè)計(jì)研究院等單位合作,在再生混凝土結(jié)構(gòu)研究方面做了較系統(tǒng)的工作,并編制了北京市地方標(biāo)準(zhǔn)《再生混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》DB11/T803-2011,為再生混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。有關(guān)再生混凝土結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用的案例近年有所增多,比如,北京建筑工程學(xué)院土木與交通學(xué)院第六實(shí)驗(yàn)樓,該樓共3層,總面積1450m2,按8度設(shè)防,采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu),最大跨度12m,底層柱高4.2m,剪力墻厚度190mm?；炷翉?qiáng)度等級(jí)為C30。由于該樓地基較軟,該樓采用獨(dú)立柱基礎(chǔ)加地梁結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)柱高3m,樓的墊層、基礎(chǔ)柱、底梁、一、二層樓板、梁、柱及剪力墻均采用再生混凝土。大量再生混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件抗震性能試驗(yàn)表明,不同再審粗骨料取代率和不同受力條件下,再生混凝土構(gòu)件的承載力比相同強(qiáng)度等級(jí)的普通混凝土構(gòu)件承載力略有降低,為考慮這個(gè)因素,本工程再生混凝土構(gòu)件承載力計(jì)算按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》G