箍筋强度对混凝土短柱抗震性能的影响.pdf
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1、2 0 1 1年 第 5 期 (总 第 2 5 9 期 ) Nu mbe r 5 i n 2 0 1 1 ( T o t a l No 2 5 9) 混 凝 土 Co n c r e t e d o i : 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 1 0 5 0 0 5 理论研究 THEoRETI CAL RES EARCH 箍筋强度对混凝土短柱抗震性能的影响 王立争 ( 辽宁城 市建设职业 技术学院 ,辽宁 沈阳 1 1 0 1 0 6 ) 摘要: 针对我 国现阶段 G B 5 0 0 1 O 2 0 O 2 昆凝土结构设计规 范 所推广的 H R
2、 B4 0 0级 高强 钢的混凝土柱应用 于大型火 电厂的抗震性 能试验研究还处于起步阶段 , 相关研究还不是很多 , 基于此对配制高强 钢筋 箍筋混 凝土框 架柱进 行低周反复加 载试 验 , 采用 2根剪跨 比为 1 5的短柱 , 对 比配制普通钢筋的框架柱 , 展 开相关试 验研 究。 关键词 : 低周反复荷载 ;配箍率 ;滞回曲线;骨架线 中图分类号 : T U5 2 8 0 1 文献标志码 : A 文章编 号 : 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 1 ) 0 5 0 0 l 3 - 0 2 St i r r up i n t e ns i t y on t he se
3、i s m i c beh a vi or of r ei n f or c e d c on cr et e sho r t col um ns i nf l uen c e WANG Li - z iS e n g ( L i a o n i n g U r b a n C o n s t r u c t i o n V o c a t i o n a l a n d T e c h n i c a l Co l l e g e , S h e n y a n g 1 1 0 1 0 6 , C h i n a ) Ab s t r a c t : I n r e c e n t y e
4、a r s , 4 00 MP g r a d e h i g h s t r e n g t h s t e e l i s p r o mo t e d b y c o d e f o r d e s i g n o f c o n c r e t e s t r u c t u r e s ( GB5 0 0 1 0 - 2 0 0 2) , a p pl i c a t i o n o f t h e h i g h s t r e n g t h - s t e e l i n t h e the r ma l po we r pl a n t o f t h e s e i s m
5、i c p e r f o r ma n c e o fc o n c r e t e fr a me s h o r t c o l u mn s t u d y a l s o r e l a t i v e l y s ma l 1 Ba s e o n t h i s , s t u d i e s o n s e i s mi c b e h a v i o r o f hi g h s t r e n g t h r e i n f o r c e d c o n c r e t e f r a me s h o t c o l u mns i n t h i s p a p e
6、r , t h r o u g h t h e l o w c y c l e l o a d i n g t e s t l o a d By u s i n g t wo r o o t s h e a r s p a n r a t i o f o r 1 5 o f s h o rt c o l u mn s , i n c o n t r a s t wi t h t h e f r a m e c o l u m n s r e i nf o r c e d wi t h o r d i n a r y s t i r r u p s , c o n d u c t r e l a
7、 t e d e x p e r i me n t a l r e s e a r c h Ke y w or ds: l o w c y c l e r e v e r s e d l o a di n g; s t i r r u p r a t i o; h y s t e r e s i s l o o p; s k e l e t o n c u r v e ( ) 引言 本 文通过拟静力试验方法 ( 低周反复荷 载试验 ) , 即通过一 定 的荷载控制或变形控制对框架柱试件进行 低周反复加载 , 使 特征和延性等 问题 , 并研 究对框 架柱抗震性能 和延性 的影响 。 1 试 件
8、 设 计 1 1 试验 的尺 寸 与数 量 试件从弹性阶段直到破坏。 研究配制高强钢筋 H R B4 0 0及配制 ( 1 ) 试验框架柱的缩比采用 l : 4 。 具体尺寸见表 1 。 普通钢筋的混凝土框架柱的承载力、 变形能力、 耗能能力、 损伤 ( 2 ) 本试验采用悬臂柱m , 其剪跨比日 。 具体参数见表1 。 表 1 试件截面参数 ( 3 ) 试验轴压比 与设计轴压比n的换算关系啜 : n = 1 7 4 n 。 ( 4 ) 框架柱混凝土强度等级选择 C 4 5混凝土。 箍筋形式采 用复合箍 , 见图 1 。 根据结构实验室的反力墙的实际情况, 底座 设计为 b - 4 0 c n
9、 l , L = I 4 0 0 c i n , H = 7 0 c m。 , ( a ) 箍筋 形 式 f b ) 底 座配 筋 图 1 复合箍 1 2 材料 的力学性能 ( 1 ) 采用 C 4 5混凝土。 实测混凝土材料性能: 立I方体抗压 收稿 日期:2 0 1 0 - 1 2 1 9 强 度为 4 8 3 9 MP a , 弹性摸 量 为 3 1 4 x 1 0 MP a , 轴心抗 压 强度 为 3 8 2 8 MP a 。 ( 2 ) 钢筋 的力学性能 见表 2 。 表 2 实测钢筋材料性 能表 2试 验 方 法 2 1 加 栽设 备 低周反复加 载试 验水平 力由 2 0 0
10、0 k N 电液伺服 加载系统 进行施加 , 竖向力 3 0 0 0 k N液压干 斤顶施加 , 见图 2 。 l 3 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 水平 荷 团羹 I - _ r一 ( a ) 试件 几何 尺寸 1 t V 丌 - jV H f b ) 受力 简 图 图 2加载试验 2 2 加 载制度 竖向力加载, 按照轴压比确定加载值 , 并保持恒定。 然后进 行水平力加载。 水平力加载采用荷载和位移双控制方法翻 。 水 平 刀 位 移 5O 4 0 30 l f 20 : 一 M 循 环 荷 载 10 X,-qu 。v V V y J 。 y V 一20
11、 3O 1 -40 l 50 屈服前 屈服后 图 3 加载 制度 2 3测 点的布 置 箍筋应变片在每个柱子的底部布置三层。 纵向钢筋在角部 的钢筋沿高度方向贴4个应变片, 边中受力筋和非受力筋贴3个, 如 图 4 。 I _ 一 _ r ,一 l l J I J I l 一 l l ( a ) 箍 筋应变 片布置 ( b ) 纵筋应 变片布置 图 4 应变片布置图 3 主要试验结果分析 3 1 破 坏形 态分 析 从破坏想象上看, R C 2与 R C 3都产生 x型裂缝 , 都属于剪 压型破坏。 但随荷载增大, 裂缝开展程度与速度较 R C 2 较R C 3 快, R C 2裂缝数量明显多
12、于 R C 3 。 分析认为, 试件 R C 3由于箍筋级 别较高, 对框架柱的约束力更强, 并提高了框架柱的延性冈 。 ( ) RC2 破 坏形态 图 5 破坏形态 3 - 2 主要试验结果计算表 t 本试验通过对 2根高强钢筋混凝土框架柱低周反复加载 试验, 得到的主要试验结果见表 3 ( 表中各荷载与位移值取正反 两个方 向的平均值 ) 。 表 3主要试验 结果计算表 3 3 滞 回 曲线 滞 回曲线是分析结构抗震性能 的重要依据 。 根据试验数据 绘制滞回曲线见图 6 。 l 000 8 00 6 00 400 2 2 0 0 0 一 200 -400 -6 00 8 0 0 一l 0
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