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国内外研究表明,目前对高炉冶炼产生的高钛重矿渣最为有效的处理方式是作为粗、细骨料用于制备混凝土。本文采用试验与理论相结合的方法对高钛重矿渣集料钢筋混凝土柱进行偏心受压力学性能研究。主要工作如下: 1.变化了配筋率、偏心距及骨料类型(普砂普石、渣砂渣石、渣砂普石、普砂渣石)三个因素,共设计制作了24根钢筋混凝土柱构件。进行了柱构件的偏心受压力学性能试验,对柱构件的破坏形态、特征荷载、纵向钢筋的荷载-应变关系、混凝土的应变分布和侧向变形进行了对比分析。结果表明:高钛重矿渣混凝土能用于C50等级的偏心受压柱构件的制作,其中用高钛重矿渣碎石作粗骨料的构件其承载力明显高于普通混凝土构件,其它力学性能与普通混凝土构件相近。 2.采用现行混凝土结构设计规范中的计算公式对柱构件的极限承载力、开裂荷载进行计算,将计算结果与试验结果进行比较,分析结果表明:可采用现行钢筋混凝土结构设计规范计算三类高钛重矿渣钢筋混凝土柱的极限承载力和开裂荷载,且极限承载力的计算结果偏于安全。 3.由于尚无各类型高钛重矿渣混凝土的本构模型,暂时借用普通混凝土的本构模型建立本文和以往文献中的偏心受压柱构件的有限元模型,对构件的偏心受力过程进行有限元模拟计算。对荷载-侧向变形的试验与计算曲线进行了对比分析,结果表明:有限元模型能对本文构件试验过程的增荷阶段进行有效地模拟,模型高估了构件的后期延性。 4.利用本文的有限元模型对普通混凝土构件进行模拟计算,将模拟计算得到的荷载-弯矩(N-M)相关曲线与规范计算的 N-M相关曲线进行比较,分析结果表明:本文有限元模型可以准确预测普通钢筋混凝土偏心受压构件的极限承载力。