高强箍筋约束高强混凝土短柱骨架曲线的影响因素

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发布时间：2021-09-14

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高强箍筋约束高强混凝土短柱骨架曲线的影响因素
徐成，吴建文，蒋明慧
(四川工程职业技术学院，德阳618000)
摘要：以高强箍筋约束高强混凝土短柱试验为基础，研究了普通强度与高强箍筋在构件破坏过程中，箍筋强
度和箍筋间距对短柱构件骨架曲线的影响。研究结果可为高强箍筋约束高强混凝土构件的应用提供理论基础．并
对钢筋混凝土结构的抗震设计提供参考价值。
关键词：高强：箍筋：骨架曲线
Abstract：Based on the experiment on high strength concrete column confined with high—strength stirrup，the influ—
ence of stirrup strength and stirrup spacing on skeleton CHIVe of the ordinary strength and high-strength stirrup concrete
components during the whole failure process of the components ave studied．And the results show that it not only can pro—
vide the necessary theoretical basis for application of high-strength stirrup confined concrete，but can give good reference
value to the seismic design of reinforced concrete structure．
Key words：High strength；Stirrup；Skeleton curve
中图分类号：TU525 文献标识码：A 文章编号：1000—4637(2014)02—58—03
0 前言
对于钢筋混凝土框架结构，为满足轴压比限值
的要求，往往要求柱的截面大。如房屋设有错层、夹
层、嵌砌于柱间的窗下墙或嵌砌于柱间的翼墙等．
容易形成短柱或超短柱。震害表明．由于短柱的刚
度很大，地震作用下将吸收更多的水平剪力，从而
导致短柱发生剪切破坏或剪切粘结破坏的脆性破
坏形式。钢筋混凝土短柱的脆性破坏往往是造成钢
筋混凝土框架结构破坏甚至倒塌的一个重要因素．
在结构设计中如何避免短柱及对短柱进行有效加
强以提高其抗震性能是结构抗震设计的重要课题
之一[ 。对于短柱，可通过多种方法和措施来提高
其承载力及抗变形性能，以改善其抗震性能，保证
结构安全。
将同方向(拉或压)加载的应力一应变曲线中，
超过前一次加载最大应力的区段平移相连后得到
的曲线称为骨架曲线。也可表述为滞回曲线上同向
(拉或压)各次加载的荷载极值点依次相连得到的
包罗曲线为骨架曲线。骨架曲线是每次循环加载达
到的水平力最大峰值的轨迹，能够反映出构件受力
与变形的各个不同阶段及特性(强度、刚度、延性、
耗能及抗倒塌能力等)，也是确定恢复力模型中特
征点的重要依据，这些都是衡量结构抗震性能的重
要指。
基金项目：四川省建设厅科技计划项目，四川I工程职业技术
学院创新基金项目。
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随着高强材料的推广应用，采用高强钢筋做箍
筋一方面使得箍筋能对混凝土起到有效约束作用，
以改善高强混凝土的脆性。提高其强度和延性，改
善结构的抗震性能，另一方面还可提高钢筋混凝土
构件的受剪承载力，同时还可节约钢材。为了进一
步提高钢筋混凝土框架结构的抗震性能，提高箍筋
对混凝土的约束效果，本文采用高强钢筋做箍筋．
通过与配置普通强度箍筋混凝土短柱的对比试验．
考察高强箍筋约束高强混凝土短柱的抗震性能，通
过低周反复水平加载试验研究高强箍筋高强混凝
土柱的破坏过程中。箍筋强度、间距和配箍率等因
素对柱承载力和变形性能的影响。
1 试验材料与方法
1．1 构件的设计与制作
试验试件共三组6个，截面形式为方形，截面
尺寸为250mmx250mm，柱高为750mm．剪跨比为
h=1．5。为了较好地模拟短柱在地震作用下的受力性
能，试件的上下两端取固定端，为此试件的形式取
工字型。设计混凝土强度等级为C50，保护层厚为
20mm。普通强度箍筋采用HRB400级热轧钢筋，高
强箍筋屈服强度为900MPa．箍筋形式为井字箍。端
部设135。弯钩，并深入核心混凝土内部60mm；纵筋
为12根直径12ram的HRB400级热轧钢筋，均匀分
布在截面四周，配筋率为2．36％。
试验变化参数为面积配箍率、箍筋强度、箍筋
直径和箍筋间距。三组试件的面积配箍率分别为
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