- PDF Free Download

Size: px

Start display at page:

Download ""

暗山
5 years ago
Views:

3 模拟酸雨环境下圆钢管再生混凝土纯弯试验研究黄宏 1,2 胡志慧 1,2 杨超 1,2 陈梦成 1,2 (1 华东交通大学土木建筑学院江西南昌 ;2 华东交通大学江西省建筑过程模拟与控制重点实验室江西南昌 ) 摘要 : 对模拟酸雨腐蚀后的 8 根圆钢管混凝土试件进行纯弯试验研究, 考虑混凝土骨料类型和腐蚀率 2 个变化参数, 研究其变化参数对试件纯弯力学性能的影响在此基础上, 分别采用钢管壁厚折减和钢材材性折减两种方式来考虑酸雨腐蚀对圆钢管再生混凝土的影响, 利用有限元软件对所有试件进行建模分析研究结果表明 : 酸雨腐蚀没有改变圆钢管再生混凝土纯弯试件的整体破坏形态, 且所有试件的弯矩 - 跨中挠度关系曲线直至试验结束均未出现下降段, 表明在该腐蚀范围内, 圆钢管混凝土试件在纯弯受力过程中仍具有良好的变形能力和延性在相同腐蚀率下, 圆钢管再生混凝土的极限承载力略低于圆钢管普通混凝土 ; 随着腐蚀程度的加深, 试件的刚度和极限承载力有明显降低对比有限元计算结果与试验结果, 验证了有限元建模方法的正确性, 且表明分别采用壁厚折减和材性折减均可从一定程度上反映出酸雨腐蚀环境对圆钢管再生混凝土纯弯力学性能的影响关键词 : 酸雨腐蚀 ; 圆钢管混凝土 ; 纯弯 ; 承载力 ; 有限元中图分类号 :TU398 文献标志码 :A 1 引言近年来, 随着我国经济的快速发展, 具有承载力高, 塑性韧性好等特点的钢管混凝土已得到广泛的应用一方面随着全球可持续发展战略的提出, 建筑资源的合理利用受到人们的重视, 采用再生混凝土替代普通混凝土可以很好地实现对废弃混凝土的二次利用, 既节约建筑资源, 又保护建筑环境另一方面, 在工业化的不断发展下, 环境日益恶化, 部分地区受到酸雨影响, 对于长期暴露在大气中的钢管混凝土, 其外钢管势必遭受腐蚀环境的影响, 进而影响整个构件的耐久性和承载能力, 对其在工程上的应用造成一定的影响故本文对酸雨腐蚀后圆钢管再生混凝土试件纯弯力学性能的研究是十分有意义的 [1] 关于钢管再生混凝土已有学者对其基本静力性能做了相关研究 : 徐金俊等以再生粗骨料取代率高宽比截面形式为变化参数, 设计了 16 个钢管再生混凝土轴压试件, 以研究其参数对试件力学性能的影响研究表明, 随着再生粗骨料取代率的增加, 试件延性 [2] 系数有所增长杨有福采用有限元法对几种不同受力情形下的钢管再生混凝土的破坏模态和荷载 - 变形关系曲线进行了全过程分析, 得到了静力荷载作用下钢管再生混凝土构件 [3] 的工作机理李兵等建立了再生混凝土塑性损伤模型, 采用有限元分析软件 ABAQUS 对已知试验中方圆钢管再生混凝土纯弯构件进行模拟, 并与试验结果进行对比分析研究表明, 再生骨料取代率的增加对方钢管再生混凝土受弯构件影响较大, 而对圆钢管再生 [4] 混凝土构件影响较小对于钢材的腐蚀, 已有学者做了相关研究 :Hou 等利用钢管壁厚损失量来定义钢管腐蚀深度, 采用不同的荷载作用对氯离子环境下的圆钢管混凝土进行加 [5] 速腐蚀试验, 并与有限元结果进行对比邱斌等采用质量损失率来表征钢板的锈蚀程度, 通过拉伸试验研究了钢板力学性能受不同腐蚀作用的影响为考虑酸雨腐蚀对钢材力学性

4 [6] 能的影响, 陈梦成等专门对酸雨腐蚀后低碳钢力学性能进行了试验研究, 发现随着腐蚀程度的加深, 腐蚀后低碳钢的相关力学性能与腐蚀程度呈线性递减关系本文参考上述研究, 将钢管再生混凝土与酸雨腐蚀环境结合起来, 设计 8 个圆钢管混凝土试件, 研究不同混凝土类型和酸雨腐蚀程度对纯弯试件力学性能的影响, 并分别采用钢管壁厚折减和钢材材性折减两种方式来考虑酸雨腐蚀对圆钢管再生混凝土的影响, 在此基础上对所有试件进行有限元建模分析, 并与试验结果进行对比, 以期为酸雨腐蚀环境中相关工程实践提供一定的参考 2 试验概况 2.1 试验材料所有试件由圆形钢管, 普通硅酸盐水泥, 天然粗骨料, 再生粗骨料, 普通天然砂和拌和水制作而成天然粗骨料为碎石, 再生粗骨料由服役了 50 年混凝土强度为 C40 的废弃梁通过破碎筛分得到的 ; 所有骨料均通过相同的筛网进行筛分, 并采用连续级配, 最大粒径不超过 40mm 再生混凝土中的粗骨料是采用 50% 的再生粗骨料取代天然粗骨料, 考虑再生粗骨料吸水率高于天然粗骨料, 因此再生混凝土中拌和水略高一些, 其他材料含量一致如表 1 给出了混凝土的配合比及试块实测强度同时对标准钢片进行拉伸试验后可测得钢管的屈服强度为 MPa 表 1 混凝土的配合比及实测强度 Table 1 Mix proportion of concrete and measured strength 类型 (type) 普通混凝土 (normal concrete) 再生混凝土 (recycled concrete) 水泥 /kg (cement) 2.2 试件设计与制备天然粗骨料 /kg (natural coarse aggregate) 再生粗骨料 /kg (recycled coarse aggregate) 砂 /kg (sand) 试验共设计了 8 个圆钢管混凝土试件, 主要考虑骨料类型和腐蚀程度 2 个变化参数骨料类型分为普通混凝土和再生混凝土 ( 再生骨料的取代率为 50%) 两种 ; 考虑试验过程中的安全性及腐蚀后试件的有效性, 腐蚀程度范围取为 0%-30%, 且增长幅度为 10% 试件具体设计参数如表 2 所示表 2 试件设计参数及部分试验结果 Table 2 Design parameters of specimen and test results 水 /kg (water) 注 : 试件编号中 C 代表圆形截面,P 代表普通混凝土,R 代表再生混凝土, 数字分别代表目标腐蚀率为 0% 10% 20% 30% L 为试件高度 ;D 为试件初始直径 ;t co 为一定腐蚀后的实测壁厚 ;β 为实测腐蚀率 (β=δt/t,δt 为试件壁厚减少量, t 为初始壁厚 3.640mm); f y 为钢管的屈服强度,f cu 为混凝土立方体抗压强度,M ue 为试验测得的试件的极限弯矩 ( 取钢管受拉区最外缘应变 max 达 0.01 时所对应的弯矩值 [7] ) 2.3 腐蚀试验根据资料分析显示 : 我国酸雨多为硫酸型酸雨, 降水酸度与 (SO 2-4 +NO - 3 )/(NH + 4 +Ca 2+ ) [8-9] 的浓度有着高度的正相关采用课题组前期研究成果并结合其他参考文献 [10-11], 考虑采用 (NH 4 ) 2 SO 4,Na 2 SO 4,MgSO 4,Ca(NO 3 ) 2 试剂和 HNO 3 配置 ph 值为 2.30 的酸雨溶液, 其中主要离子化学组成见表 3 表 3 模拟酸雨主要离子的化学成分 Table 3 The chemical composition of mainly ion under acid rain solution f cu(n/mm 2 ) 试件编号 (specimen number) L/mm D/mm t co/mm β f y/mpa f cu/mpa M ue/kn m C-P % C-P % C-P % C-P % C-R % C-R % C-R % C-R %

成分 (element) SO 4 2- NO 3 - Mg 2+ NH 4 + Ca 2+ 含量 (content) 0.1 0.015 0.002 0.

001 该腐蚀试验是根据电化学原理, 采用恒定电流密度控制方法进行全浸泡通电加速腐蚀根据法拉第定律 [12], 可计算得外钢管在腐蚀电解质溶液中的理论腐蚀质量, 如式 (1) 所示,Δ m 为质量损失量 (g); T 为腐蚀持续时间 (s); 其他参数符号详见参考文献 [12] MIT m (1) ZF 目前,

t t t (3) t 其中 : m 为钢管初始质量,R 为钢管初始半径,t 为钢管初始壁厚,Δ t 为腐蚀后钢管壁厚的减少量综上两种方法所得结果吻合良好, 表明该腐蚀条件下较为满足试件的均匀腐蚀本文采用游标卡尺获取钢管壁厚损失量, 并定期与理论腐蚀壁厚进行对比, 以对腐蚀试验进行有效控制和监测如图 1

5 成分 (element) SO 4 2- NO 3 - Mg 2+ NH 4 + Ca 2+ 含量 (content) 该腐蚀试验是根据电化学原理, 采用恒定电流密度控制方法进行全浸泡通电加速腐蚀根据法拉第定律 [12], 可计算得外钢管在腐蚀电解质溶液中的理论腐蚀质量, 如式 (1) 所示,Δ m 为质量损失量 (g); T 为腐蚀持续时间 (s); 其他参数符号详见参考文献 [12] MIT m (1) ZF 目前, 对于腐蚀后钢管混凝土试件的外钢管壁厚损失量有两种方法可测得 [4] 一种是通过试件腐蚀前后质量损失量与原始质量的比值推算均匀腐蚀下试件的壁厚损失量, 即由式 (1) 可推得式 (2) 另一种是通过卡尺直接测量腐蚀前后的钢管直径, 进而得到钢管壁厚的损失量, 如式 (3) 所示 2 m 2R t ( t) (2) 2 m 2R t t t (3) t 其中 : m 为钢管初始质量,R 为钢管初始半径,t 为钢管初始壁厚,Δ t 为腐蚀后钢管壁厚的减少量综上两种方法所得结果吻合良好, 表明该腐蚀条件下较为满足试件的均匀腐蚀本文采用游标卡尺获取钢管壁厚损失量, 并定期与理论腐蚀壁厚进行对比, 以对腐蚀试验进行有效控制和监测如图 1 所示为腐蚀试验装置及现象图其中试件作为阳极, 通过导线与电源正极连接, 阴极板作为阴极, 通过导线与电源负极连接在腐蚀过程中, 可以观察到前期腐蚀速率较快, 现象明显, 溶液逐步变得浑浊且表面悬浮着大量气泡和少量红褐色物质 ; 随着腐蚀时间增加, 腐蚀速率有所降低, 溶液中产生的物质逐渐减少, 溶液逐渐呈现黑褐色因此为保证腐蚀速率的稳定, 每隔一定周期对试件进行换水冲洗并重新配制腐蚀溶液, 直至实测钢管腐蚀率达到目标腐蚀率即停止腐蚀试验电源 Power supply 阴极板 Cathode plate 试件 specimen 气泡 bubble phenomena 2.4 纯弯试验 (a) 腐蚀装置 (a)corrosion equipment 图 1 腐蚀装置及现象图 Fig.1 Corrosion equipment diagram and the phenomenon (b) 腐蚀现象 (b) Corrosion

试验采用液压千斤顶对反力架施加荷载, 并通过分配梁将荷载分配到试件上, 在跨中形成纯弯段, 根据千斤顶表盘的读数值, 标定后换算得到相应的荷载值, 处理得到试件纯弯段的弯矩值 M 应变由跨中纵向应变片测得, 挠度变形由设置于试件跨中两加载点及基座两端的 5 个位移计测得, 应变和挠度数据均由 DH3815 数据采集仪采集处理得到试验装置如图 2 所示, 其具体加载方式参考文献 [13]

6 试验采用液压千斤顶对反力架施加荷载, 并通过分配梁将荷载分配到试件上, 在跨中形成纯弯段, 根据千斤顶表盘的读数值, 标定后换算得到相应的荷载值, 处理得到试件纯弯段的弯矩值 M 应变由跨中纵向应变片测得, 挠度变形由设置于试件跨中两加载点及基座两端的 5 个位移计测得, 应变和挠度数据均由 DH3815 数据采集仪采集处理得到试验装置如图 2 所示, 其具体加载方式参考文献 [13] specimen 3 试验结果及分析 3.1 破坏过程及破坏形态 (a) 示意图 (a) Schematic diagram 图 2 试验装置图 Fig.2 The experiment device (b) 实拍照片 (b) The photo of typical 图 3 为典型试件 C-R-1 的整体及其核心混凝土的破坏性形态图, 从图中可以看出, 试件整体呈弓形, 且钢管表面光顺未见外鼓现象为研究内部混凝土破坏情况, 试验后剖开钢管跨中约 480mm 长度, 观察核心混凝土的破坏情况, 其裂缝的分布比较均匀, 并不断延伸至受压区图 3 典型试件整体及其核心混凝土破坏形态 (C-R-1) Fig. 3 Failure modes of external and core concrete of typical specimen(c-r-1) 图 4 为典型试件各测点挠度沿构件长度的分布图, 其中虚线为对应的正弦半波曲线从图中可以看出, 随着荷载的不断增大, 试件的挠度逐渐增大, 试件实测挠曲线形状与正弦半波曲线基本吻合

7 图 4 试件各测点挠度沿构件长度的分布 (C-R-1) 图 5 跨中弯矩 (M)- 受拉 ( 压 ) 区纵向应变 (ε) 曲线 Fig.4 Deflection placement along the length(c-r-1) Fig.5 Moment (M) verus extreme fibre stains (ε) at mid-span 3.2 弯矩 - 应变关系曲线实测钢管普通混凝土 (CFST) 和钢管再生混凝土 (RACFST) 的弯矩 - 应变 (M-ε) 关系曲线如图 5 所示由图可见 : 所有试件在受力过程中均表现出了从前期弹性到随后弹塑性变形再到最后塑性三个阶段试验前期弯矩增长较快, 拉区和压区应变相差不大, 到后期逐渐进入塑性变形阶段, 弯矩增长速率减缓, 应变增长有所加快, 且拉区应变增长较压区更为显著图中竖直虚线为受拉最外缘应变达到 0.01 时所对应弯矩值, 取其与曲线相交处的点为试件的极限弯矩 M ue, 其具体数值列于表 2 中 3.3 弯矩 - 跨中挠度关系曲线图 6 为所有试件的弯矩 - 跨中挠度 (M- u m ) 关系曲线, 由图可见 :(1) 所有试件的弯矩 - 跨中挠度关系曲线均呈现出相同规律, 直到试验结束曲线未见下降段, 表明在该腐蚀范围内, 试件仍具有良好的变形能力和延性 ;(2) 随着腐蚀程度的加深, 试件刚度和极限承载力有明显降低趋势 ; 且在相同腐蚀程度下圆钢管再生混凝土的极限承载力略低于圆钢管普通混凝土图 6 跨中弯矩 (M)- 挠度 (u m) 关系曲线对比 Fig.6 Moment (M) verus mid-span deflection (u m) relations (C-R-1) 3.4 试件截面应变沿高度分布图 7 跨中截面纵向应变沿截面高度分布 (C-R-1) Fig.7 Section strain longitudinal distribution along height 如图 7 为典型试件 C-R-1 的跨中截面纵向应变沿高度分布的情况由图可见, 在加载过程中, 试验前期跨中截面应变沿高度的变化基本符合平截面假定对于前期弹性阶段, 应变沿截面呈现出高度的线性分布, 表明此时钢管与核心混凝土协同工作性能较好 ; 当荷载加载至末期, 试件出现破坏, 应变分布即呈现出非线性发展的趋势构件在整个受力过程中, 截面中和轴是随着荷载的增加而不断上移的 4 有限元分析 4.1 考虑酸雨腐蚀影响后的建模方法在建模过程中, 关键是如何考虑酸雨对钢管混凝土试件的影响鉴于目前相关学者对锈蚀钢材的研究 [4-5], 本文分别采用以下两种方式来考虑酸雨腐蚀的影响 :(1) 钢管壁厚折减 : 在保持所有试件的弹性模量和屈服强度初始值不变的基础上, 对酸雨腐蚀后的试件直接采用腐蚀后钢管实测壁厚 ;(2) 钢材材性折减 : 在保持所有试件壁厚初始值不变的基 [6] 础上, 采用本课题组专门对酸雨腐蚀后低碳钢力学性能的退化规律所回归得到的相关公式, 对所有腐蚀后试件的弹性模量和屈服强度采用公式折减后的值考虑钢材材性折减时, 采用试件实际腐蚀率分别反映腐蚀后钢管弹性模量和屈服强度的变化规律, 其相应关系式为 : E co =( β) E (4) f yco =( β) f y (5) 其中 :β 为钢管实测腐蚀率,E 为初始弹性模量, 取为 206GPa;f y 为初始屈服强度,

8 取为 MPa; 具体参数变化值及部分结果如表 4 所示表 4 试件各参数及部分结果 Table 4 Parameters of specimen and FEA results 试件编号 (specimen number) β t co E co f yco M uc1 M uc2 M uc1/ M ue M uc2/ M ue C-P-0 0% C-P-1 11% C-P % C-P-3 30% C-R-0 0% C-R % C-R % C-R % Mean SD 注 : t co 为钢管受到一定腐蚀后的实测壁厚 ;E co 和 f yco 分别为考虑钢材材性变化时, 得到的弹性模量和屈服强度折减值 ; M uc1 和 M uc2 分别为考虑壁厚折减和材性折减两种方式的有限元计算所得的极限弯矩值 Mean 为平均值,SD 为标准差 ABAQUS 建模过程 :(1) 材料本构关系模型 : 混凝土采用塑性损伤的本构关系, 钢材采用塑性分析的本构关系, 并且将上下盖板定义为刚体 (2) 单元类型选取与网格划分 : 所有部件均采用三维实体单元 (C3D8R), 并根据试件大小进行网格试验来确定合理的网格密度 (3) 钢管与混凝土的界面模型 : 法向界面硬接触和切向界面的粘结滑移 (4) 边界条件及加载方式 : 在距离左端盖板 50mm 处约束 Y Z 方向的位移, 在距离右端盖板 50mm 处约束 Y 方向的位移, 对试件左右两个四分点处施加纵向位移进行加载, 如图 8 所示为构件计算模型具体建模方式和材料本构关系模型参考文献 [13] 4.2 有限元计算结果与试验结果比较破坏形态比较图 8 构件计算模型 Fig.8 Calculation modal 如图 9 所示, 给出了典型试件的破坏形态与有限元模拟所得破坏形态的对比情况由图可以看出, 在破坏时, 整个试件呈弓形, 跨中挠度最大, 有限元模拟与试验所得结果吻合良好, 有限元能较好地模拟试验过程中试件变形的情况 theory (a) 试验破坏形态 (a)failure modes of the test 图 9 典型试件破坏形态比较 Fig.9 Comparisons of failure modes 弯矩 - 跨中挠度关系曲线比较 (b) 理论破坏形态 (b) Failure modes of the 图 10 为有限元软件采用上述建模方式得到的所有试件弯矩 (M)- 跨中挠度 (u m ) 计算曲线, 并与试验实测所得曲线进行对比由图 10 和表 4 比较可得 :(1) 分别采用以上两种折减方式所得的 M uc1/ M ue 和 M uc2 / M ue 的平均值分别为和 1.011, 标准差分别为和 0.084, 且有限元建模所得弯矩 - 跨中挠度关系曲线在前期弹性阶段与试验所得曲线吻合良好, 验证了有限元建模方法的正确性, 表明分别采用壁厚折减和材性折减均可从一定程度上反映出酸雨腐蚀环境对试件纯弯力学性能的影响 (2) 随着腐蚀程度的加深, 有限元计算所得极限弯矩值与试验实测极限弯矩值之比由小于 1 逐渐转变成大于 1, 可见

9 有限元模拟略低估了酸雨腐蚀环境对圆钢管再生混凝土极限承载力的影响 (a)c-p-0( 未腐蚀 ) (b)c-p-1( 目标腐蚀 10%) (c)c-p-2( 目标腐蚀 20%) (d)c-p-3 ( 目标腐蚀 30%) (a) C-P-0 (no corrosion) (b) C-P-1 (target corrosion 10%) (c) C-P-2 (target corrosion20%) (d) C-P-3 (target corrosion30%) (e)c-r-0( 未腐蚀 ) (f)c-r-1( 目标腐蚀 10%) (g)c-r-2( 目标腐蚀 20%) (h)c-r-3 ( 目标腐蚀 30%) (e) C-R-0 (no corrosion) (f) C-R-1 (target corrosion 10%) (g) C-R-2 (target corrosion20%) (h) C-R-3 (target corrosion30%) 图 10 有限元计算曲线与试验曲线比较 Fig.10 Comparisons of predicted load versus deformation curves with test results 5 结论 (1) 采用法拉第电化学腐蚀定律可以较好地预测模拟酸雨环境下圆钢管再生混凝土的壁厚折减 (2) 从典型试件的破坏形态图可以看出, 试件整体呈弓形, 钢管表面光顺未见外鼓

10 现象, 表明酸雨腐蚀没有改变试件的整体破坏形态, 且核心混凝土类型在纯弯作用下对试件的破坏形态也无明显影响 (3) 所有试件的弯矩 - 跨中挠度关系曲线直至试验结束均未出现下降段, 表明在该腐蚀范围 ( 腐蚀率 0%-30%) 内, 圆钢管混凝土受弯构件仍具有良好的变形能力和延性 ; 同一腐蚀程度下, 圆钢管再生混凝土的极限承载力略低于圆钢管普通混凝土 (4) 有限元模型计算结果与试验结果对比验证了有限元建模方法的正确性, 表明分别采用壁厚折减和材性折减均可从一定程度上反映出酸雨腐蚀环境对圆钢管再生混凝土纯弯力学性能的影响 (5) 随着腐蚀程度的加深, 有限元计算弯矩值略高于试验结果, 表明有限元模拟略低估了酸雨腐蚀环境对圆钢管再生混凝土极限承载力的影响参考文献 (References): [1] 徐金俊, 陈宗平, 陈宇良. 钢管再生混凝土轴压构件的力学性能分析 [J]. 应用力学学报,2015,32(6): Xu Jin-jun, Chen Zong-ping, Chen Yu-liang. Mechanical performance analysis on RACFST under axial compression[j]. Chinese Journal of applied mechanics, 2015,32(6): [2] 杨有福. 钢管再生混凝土构件受力机理研究 [J]. 工业建筑,2007,37(12):7-12. YANG You-fu. Study on Bearing Mechanisms of Recycled Aggregate Concrete Filled Steel Tubular Members[J]. Industrial Construction, 2007,37(12):7-12. [3] 李兵, 王维浩, 孟爽. 钢管再生混凝土受弯构件有限元分析 [J]. 沈阳建筑大学学报 ( 自然科学版 ),2014,30(4): LI Bing, WANG Weihao, MENG Shuang. Finite Element Analysis for Bending of Recycled Concrete Filled Steel Tube[J]. Journal of Shenyang Jianzhu University (Natural Science),2014,30(4): [4] Chuan-chuan Hou, Lin-Hai Han, Qing-Li Wang, Chao Hou. Flexural behavior of circular concrete filled steel tubes (CFST) under sustained load and chloride corrosion[j]. Thin-Walled Structures,107(2016) [5] 邱斌, 徐善华. 锈蚀钢板力学性能的退化规律 [J]. 机械工程材料,2014,38(10): QIU Bin, XU Shan-hua. Deterioration law of mechanical properties of corroded steel plates[j]. Materials for Mechanical Engineering,2014,38(10): [6] 陈梦成, 张凡孟, 王超, 黄宏. 模拟酸雨腐蚀对低碳钢力学性能的退化规律 [J]. 腐蚀与防护, 2017,38(4):1-4. CHEN Meng-cheng, ZHANG Fan-meng, WANG Chao, HUANG Hong. Degradation law of mechanical properties for low carbon steel corroded in simulated acid rain[j]. Corrosion & Protection,2017,38(4):1-4. [7] 韩林海. 钢管混凝土结构 - 理论与实践 [M]. 北京 : 科学出版社,2016. HAN Lin-hai. Concrete-filled steel tubular structure-theory and pactice[m]. Beijing:Science Press,2016. [8] 陈梦成, 王凯, 谢力. 酸雨侵蚀下水泥基材料的腐蚀损伤与评价酸雨介质成分的影响 [J]. 建筑科学,2012,28(03): CHEN Meng-cheng, WANG Kai, XIE Li. Deterioration of cement-concrete cementitious materials under acid rain attack and its evaluation effect of acid rain components[j]. Building Science,2012,28(03): [9] 陈梦成, 罗晶, 许开成. 江西省酸雨特征分析及预测模型 [J]. 环境科学与技术,2014,37(10): CHEN Meng-cheng, LUO Jing, XU Kai-cheng. Characteristics and Prediction Model of Jiangxi Acid Rain[J]. Environmental Science &Technology,2014,37(10): [10] 吴丹, 王式功, 尚可政. 中国酸雨研究综述 [J]. 干旱气象,2006,24(2): WU Dan, WANG Shi-gong, SHANG Ke-zheng. Progress in Research of Acid Rain in China[J]. Arid Meteorology,2006,24(2): [11] 向斌, 陈文, 胡婷婷. 模拟酸雨中钢筋腐蚀行为的研究 [J]. 钢铁研究,2009,37(3): XIANG Bin, CHEN Wen, HU Ting-ting. Study on Steel Corrosion Behavior in Simulated Acid rain[j]. Research on Iron & Steel,2009,37(3): [12] 曾严红, 顾祥林, 张伟平等. 混凝土中钢筋加速锈蚀方法探讨 [J]. 结构工程师,2009,25(1): ZENG Yan-hong, GU Xiang-lin, ZHANG Wei-ping. Accelerated Corrosion Technique for Reinforcement Steel Bars in Concrete[J].

11 Structural Engineers, 2009,25(1): [13] 孙微. 酸雨腐蚀后方钢管再生混凝土纯弯力学性能研究 [D]. 华东交通大学, SUN wei. Study on Mechanical Behavior of Recycled Concrete filled Square Steel Tubes Subjected to Pure Bending under the Environment of Acid Rain[D]. East China Jiaotong University,2016. Mechanical study of recycled concrete-filled circle steel tubes subjected to pure bending under the environment of acid rain HUANG hong 1,2 HU Zhi-hui 1,2 YANG chao 1,2 CHEN Meng-cheng 1,2 (1 East China Jiaotong University, School of Civil Engineering and Architecture, , Nanchang; 2 East China Jiaotong University, Jiangxi Key Laboratory of Control and Simulation of Construction Process, , Nanchang) Abstract: Pure bending tests on 8 circle concrete filled steel tubes(cfst) subjected acid rain corrosion was carried out. Two parameters of concrete aggregate type and corrosion rate were considered, to study the influence of the variation parameters on the pure bending mechanical properties of the specimens. Based on this, the influence of acid rain corrosion on the recycled aggregate concrete filled steel tubes(racfst) was considered in two ways: the reduction wall thickness and the reduction of steel material respectively, then all the specimens were modeled and analyzed by the finite element analysis software(fea). The results show that, acid rain did not change the failure mode of pure bending specimens of RACFST. All the specimens the bending moments verus mid-span deflection curves did not show descending section until the end of the experiment, it shows that in the scope of the corrosion, the CFST still have good deformation capacity and ductility. Under the same corrosion rate, the ultimate bearing capacity of RACFST is slightly lower than that of CFST. With the increasing of corrosion degree, the stiffness and the ultimate bearing capacity of the specimen decreased obviously. Compare the finite element calculation result with the test result, the correctness of the finite element modeling method is verified. And shows that the wall thickness reduction and material reduction respectively can reflect the impact of acid rain environment on the pure bending mechanical properties of the circle RACFST. Keywords: acid rain corrosion; circle RACFST; pure bending; bearing capacity; FEA

Maup re,,,,,, ;,,,,,,,,,, PC 1985 Cognac,, 80, [ 526 ], 420m 160m [ 728 ], PC,,,,,,,,, , [ 3 ] 3008mm, 488mm, 222mm, ( ) 2880mm , 4914, 6

Maup re,,,,,, ;,,,,,,,,,, PC 1985 Cognac,, 80, [ 526 ], 420m 160m [ 728 ], PC,,,,,,,,, , [ 3 ] 3008mm, 488mm, 222mm, ( ) 2880mm , 4914, 6 29 1 Vol129, No11 2008 2 Journal of Building Structures Feb1 2008 : 100026869 (2008) 0120075208, (, 350002) :, 3,,, ;, ; : ; ; ; ; : TU39819 TU31711 : A Experimental studies on concrete filled steel tubular