区域约束混凝土轴心受压矩形柱受力性能研究

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发布时间：2022-04-16

资料介绍

:在试验研究基础上对区域约束混凝土(RCC) 轴心受压矩形柱与复合约束混凝土 (NCC) 矩形柱进
行了对比分析 ,在同等配箍率情况下 ,在箍筋屈服以前 ,区域约束混凝土的约束效率经初步推断可提高
约 50 % ,峰值前的区域约束混凝土柱应力应变关系更接近于线性 ;随着荷载的增加 ,复合约束混凝土柱
截面向圆形过渡 ,核心区内角部混凝土部分脱落 ,矩形方箍有应力松弛现象 ,而区域约束混凝土柱始终
保持截面为矩形 ,箍筋的应力一直保持持续增长 ,受力均匀;区域约束混凝土柱破坏形态也与复合约束
混凝土柱完全不同 ,在承载力下降段 ,当复合混凝土柱以剪压形式破坏时 ,区域约束混凝土柱沿中间弱
约束处分成细长的小柱 ,经过很大的变形后 ,小柱仍然保持很好的完整性 ,柱的残余承载力在 40 %以上 ,预计这种特点将会对结构的抗震性能产生良好的影响。
关键词:区域约束混凝土;约束效率;破坏形态;完整性;抗震性能
中图分类号 :TU375. 3 　　文献标志码:A 　　文章编号:100627329(2008) 0320083204
Mechanical Pr oper ties of Regional Conf ined Rectangular
Concrete Columns under Axial Loa ds
CAO Xin2ming , YA N G Li2lie ,ZHU Guo2liang
(1. School of Civil Enginee ring , Guizhou Univer sity , Guiya ng 550003 , P. R. China ;
2. Guizhou Constr uction Quality Supe rvision Sta tion , Guiya ng 550003 , P. R. China)
Abstract :Based on experimentthatal re sults , we conclude that confinement in regional confined concrete (RCC)
columns is more efficient than that in normal confined concrete ( NCC) columns. A s loads increase , N CC
column sections tend to become round ; the corner concrete in the core area may break ; and , the strains of
exter nal stirrup s tend to drop slightly after the peak load. RCC columns , however , remained thoroughly
rectangular a nd the stirr up strain increased steadily. The failure mode of RCC columns was totally different
from t hat of N CC columns. While N CC columns tended to fail in shear , followed b a rapid drop in load ca rrying
capacity , the RCC columns developed gaps in their midsections and the columns separated into several slender
columns. After a long deformation perio d , the RCC columns retained approximately 40 % of their loa d ca rrying
capacity. It ca n be expected t hat this cha racteristic may be nefit the anti2seismic capacity of structures.
Key wor ds : Regional co nfined concrete ( RCC ) ; efficient ; failure mode ; slender columns ; anti -
seismic capacity
就矩形截面柱而言 ,传统的钢筋约束混凝土约束
方式强调对构件整体的约束 ,约束强度最高处为截面
的核心 ,典型约束配筋方式有螺旋箍筋、井字箍筋
等[ 1]
,如图 1 (a - e)所示。高层建筑下部的柱子由于所
受载荷很大 ,为了满足轴压比的要求 ,截面往往很大 ,
常常形成短柱。短柱的延性很差 ,一旦出现破坏 ,会造
成严重后果。为了解决短柱问题 ,又有了芯柱等构造
形式[ 2 ] (图 1f) ,为了提高轴向抗压强度 ,降低构件截
面 ,台湾的尹衍　推出了一笔箍、格网箍等多种配箍构
造方式[3 ] (图 1 g - i) 。
为了提高柱子在反复荷载作用下的抗剪性能 ,有 X 形配筋 (图 5) ,天津大学李忠献等还推出了分体
柱〔4〕(图 6) ,以降低柱子侧向刚度 ,提高抗震性能。
综合以上配筋形式 ,可以看到各有不足 :1) 传统约
束方式强度对构件整体的约束 ,约束强度最高处为构
件核心位置 ,我们知道 ,除轴心受力构件外 ,受力最大