不同屈服点钢筋混凝土柱耗能性能的试验研究.pdf
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1、第 3 8卷第 9期 2 0 1 1年 9月 建筑技术开发 Bu i l d i ng Te c h ni qu e De v e l o p me nt Vo 1 38, No 9 Se p 2 011 不 同屈 服 点钢 筋 混凝 土 柱耗 能 性 能 的试验 研 究 水 宗俊许丽萍刘平 ( 扬州大学建筑科学与工程学院, 江苏扬州 2 2 5 1 2 7 ) 摘要】 提 出一种不同屈服点钢筋混凝 土柱 , 共设计了 4根柱 : 普通钢筋 混凝土柱 , 配 置低屈服点 钢和高韧性 混凝土 柱 , 配置低屈服点钢 、 普通钢筋弯起和高韧性混凝 土柱 , 低屈服点钢和普通钢筋并排 的高韧性混凝土
2、柱 , 通过 对 4根柱进行低周反复加载试验 , 研究 了不 同屈 服点钢筋混 凝土柱 的破坏形态 、 滞 回特性 、 耗能能力 和刚度 退 化。研究表 明: 不同屈服点钢筋混凝 土柱在弹性阶段时 , 由于低屈服点钢筋发生 塑性 变形可 以有效 吸收地 震 能量 , 阻尼系数较普通 钢筋混凝 土柱有较大提高 , 而高屈 服点 钢筋仍处 于弹性 阶段 , 刚度 没有明显退化 , 可 以保证结构 的强度 。 关键词 】 不 同屈 服点钢筋 ; 混凝土柱 ; 滞 回曲线 ; 耗能性能 中图分 类号 T U 3 1 7 文献标 志码 A 文章编号】 1 0 0 1 5 2 3 X( 2 0 1 1 )
3、 0 9 0 0 1 4 0 4 RES EARCH oN ENERGY CoNS UM PTI oN PERFoRM ANCE oF DI FFERENT YI ELD PoI NTS S TEELS REI NFoRCED CoNCRETE CoLUM NS Zo n g J u n Xu L i - p i n g Li u Pi n g A b s t r a c t Ke y wo r d s Th i s p a p e r pr e s e n t s a k i n d o f r e i n f o r c e d c o n c r e t e c o l u mns wh
4、 i c h h a v e d i f f e r e n t y i e l d p oi n t s s t e e l s Fo u r s t a l k s o f c o l u mns a r e d e s i g n e d i n p a p e r , o r d i n a r y r e i n f o r c e d c o n c r e t e c o l umn, di s p o s e d wi t h t he l o w y i e l d p o i n t s t e e l a n d h i g h t o u g hn e s s c o
5、nc r e t e c o l u mn, di s p o s e d wi t h t he l o w y i e l d p o i nt s t e e l s , r e i n f o r c e d s t e e l be nd i n g a n d h i g h t o u gh n e s s c on c r e t e c o l u mn, t h e l o w y i e l d p o i n t s t e e l s a n d r ei n f o r c e d s t e e l s i de b y s i d e h i g h t o u
6、g h n e s s e b nc r e t e c o l u mn S t ud y o n f a i l ur e mo d e, h y s t e r e t i c c h a r a c t e r i s t i c s, e ne r g y di s s i p a t i o n c a pa ci t y, s t i f f n e s s de g r a d a t i o n o f d i f f e r e n t y i e l d p o i nt s s t e e l s r e i n f o r c e d c on c r e t e c
7、 o l u mns t hr o ug h c o n d uc t i n g a l o w c y c l e r e v e r s e d l o a d i n g e x p e r i me nt t o f o ur s t a l ks o f c o l umn s Re s u l t s s h o ws t h a t wh e n di f f e r e n t y i e l d p o i n t r e i n f o r c e d c o n c r e t e c o l u mn s a r e i n t h e e l a s t i c s
8、 t a g e, l o w y i e l d p o i nt r e i n f o r c e d s t e e l c a n e f f e c t i v e l y a bs o r b t h e e a r t h qu a k e e n e r g y du e t o p l a s t i c d e f o r ma t i o n, d a mpi n g c o e f - c i e n t h a s i mpr o v e d g r e a t l y t h a n o r d i n a ry r e i nf o r c e d c o nc
9、 r e t e c o l u mnBu t h i g h y i e l d p o i n t r e i nf o r c e d s t e e l s t i l l i s i n e l a s t i c s t a g e, i t s s t i f f ne s s di d n o t de g e ne r a t e o bv i o u s l y whi c h c a n e n s ur e s t r e n g t h o f s t r uc t u r e di f f e r e n t y i e l d po i n t s s t e e
10、 l s; c o n c r e t e c o l umn s; h ys t e r e t i c c ur v e s ; e ne r g y c o n s u mpt i on p e r f o r ma nc e 我 国现 阶段 的抗 震 设 计 方 法 是 “ 三 水 准 , 两 阶 段” 的设计方法 。其中“ 两阶段” 指在“ 小震” 作用下 进行构件的强度设计 , 在“ 大震” 作用下进行结构的 变形 验算 。大 震时地 震输 入 的能量是 通过构 件 的塑 性 变形来 耗散 的 。要 保证 结构在 大震 下具 有 良好 的 抗震性能, 各构件必须具备 良好塑性变形性
11、能。作 为承重 体系重 要组 成 部 分 的柱 , 应 有 良好 塑性 变 形 基金资助 : 国家 自然科学基金项 目( 5 0 7 7 8 1 5 7) 收 稿 日期 : 2 0 1 1 0 61 5 作者简介 : 宗俊( 1 9 8 6 ) , 男 , 江苏宜兴人 , 扬州大学硕士。 1 4 性 能及延性 。 众所周 知 , 在传统 的钢筋 混凝 土结 构 中 , 混 凝土 的 主要功 能 是 承 受 压 应 力 , 钢 筋 主 要 承 受 拉 应 力 。 二者在线弹性的范围内, 能够较为协调地工作( 譬 如 良好的粘合性 、 相似的温度胀缩性 等) 。但在非 线性 工作 范 围 内, 二
12、 者 的协 调性 受 到严 重影 响 。 目 前的钢筋混凝土结构中使用的混凝土材料基本上属 于脆性材料, 其开裂应变很低 , 而对应的钢筋的屈服 应变却大得多。当钢筋达到屈服时, 混凝土则早 已 发生脆性破坏。这种材料特性的不同步使得材料性 第 3 8卷 宗俊 , 等 : 不 同屈服 点钢筋混凝土柱耗能性能 的试验研 究 第 9期 能不 能够充 分发 挥 , 造 成 了巨大 的 浪费 。 关 于超 韧 性 水 泥 基 混 凝 土 的 研 究 , 目前 国 内 外 的技术路线主要仍通过在水泥基混凝土 中添加 适 当 的外 加 填 料 , 以 改 善 混 凝 土 的 变 形 能 力 。 方 法 之
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