發(fā)布時間：2020-04-20 05:49

【摘要】：鋼筋混凝土構(gòu)筑物在土木工程產(chǎn)業(yè)中扮演著重要的角色,是因為混凝土材料的抗壓能力高且成本低廉,再加上與鋼筋之間的緊密粘結(jié),使得鋼筋混凝土構(gòu)件具有良好的承載能力和抗震性能。為了順應(yīng)國內(nèi)裝配式建筑的發(fā)展,越來越多具有良好抗震性能的新型箍筋配置形式被運(yùn)用。五螺旋箍筋配置形式就是其中之一,該新型箍筋配置方式具有節(jié)省勞動力,提高生產(chǎn)效率,改善工作環(huán)境,減少建設(shè)周期和提升產(chǎn)品質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)。本文對五螺箍柱和傳統(tǒng)箍筋柱的力學(xué)性能進(jìn)行了相關(guān)研究,傳統(tǒng)箍筋柱的分析主要起對照作用。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)軸壓試驗分析。運(yùn)用試驗方法對五螺箍柱與傳統(tǒng)箍筋柱的承載能力、縱筋受力情況、箍筋受力情況及延性進(jìn)行了軸壓試驗分析。結(jié)果表明,五螺旋箍筋可以有效地提高混凝土柱的承載能力及延性,與傳統(tǒng)箍筋柱相比具有更好的延性,具備更加優(yōu)良的抗震性能。與傳統(tǒng)箍筋柱內(nèi)部鋼筋利用率相比,五螺箍柱的內(nèi)部鋼筋可以得到充分利用。(2)偏壓試驗分析。運(yùn)用試驗方法對五螺箍柱與傳統(tǒng)箍筋柱的承載能力、內(nèi)部鋼筋受力情況、撓度變化及延性進(jìn)行了偏壓試驗分析。結(jié)果表明,五螺箍柱可以產(chǎn)生的撓度大于傳統(tǒng)箍筋柱,且兩者承載力相差不大,充分說明了五螺箍柱的延性較傳統(tǒng)箍筋柱強(qiáng),且五螺箍柱內(nèi)部鋼筋的利用率仍高于傳統(tǒng)箍筋柱。(3)有限元分析。運(yùn)用有限元分析軟件ABAQUS對五螺箍柱與傳統(tǒng)箍筋柱的承載能力、延性等進(jìn)行了有限元分析。還對不同截面尺寸、不同混凝土強(qiáng)度和不同箍筋強(qiáng)度的五螺箍柱力學(xué)性能進(jìn)行了參數(shù)分析。結(jié)果表明,五螺旋箍筋這種新型配箍形式可以適用于工程應(yīng)用范圍內(nèi)各種截面尺寸的混凝土柱,且其變形能力均強(qiáng)于傳統(tǒng)箍筋柱。五螺箍柱的承載能力隨著混凝土強(qiáng)度與箍筋強(qiáng)度的增大而增強(qiáng),但其對延性影響不大。(4)試驗與有限元對比分析。試驗結(jié)果與有限元分析結(jié)果經(jīng)對比可知,試驗結(jié)果與有限元分析結(jié)果吻合較好。
【圖文】：

1.2 箍筋的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1 引言箍筋是用來滿足斜截面抗剪強(qiáng)度，并聯(lián)結(jié)受力主筋和受壓區(qū)混凝土使其共同工作，此外，還可以用來固定主筋的位置而使構(gòu)件(梁或者柱)內(nèi)各種鋼筋構(gòu)成鋼筋骨架的鋼筋。箍筋可以分為單肢箍筋、開口矩形箍筋、封閉矩形箍筋、菱形箍筋、多邊形箍筋、井字形箍筋、圓形箍筋和螺旋箍筋等。在本文中，將重點(diǎn)分析螺旋箍筋里面的五螺箍約束混凝土柱的力學(xué)性能。傳統(tǒng)箍筋在大陸使用比較普遍，在高強(qiáng)箍筋約束高強(qiáng)混凝土矩形柱的箍筋截面形式一般有以下四種截面形式，，具體見圖 1-1。圖 1-1(a)中的傳統(tǒng)雙肢箍在柱破壞時仍未屈服，沒有發(fā)揮其約束作用，與其他三種復(fù)合箍筋形式相比，該箍筋約束形式幾乎不提高混凝土柱的強(qiáng)度和延性。圖 1-1(b)、1-1(c)、1-1(d)為復(fù)合箍筋形式，其約束效果較好，是因為復(fù)合箍筋的分布使得受約束的混凝土區(qū)域增多、相應(yīng)的面積減小，相應(yīng)的混凝土之間的壓應(yīng)力減小，相應(yīng)的提高了混凝土柱的抗壓承載力，對混凝土柱的強(qiáng)度和延性也有所提高[4]。

圖 1-2 五螺箍截面形式Fig.1-2 Cross section form of five spiral stirrups；3-柱縱向鋼筋；4-構(gòu)造筋；D1-小螺箍外輪廓層后截面高度。單螺旋箍筋約束混凝土柱的約束效應(yīng)做先開始研究箍筋對混凝土的約束作用，結(jié)的提升作用是矩形箍筋的兩倍以上。Ric式對約束效應(yīng)進(jìn)行研究，再利用彈簧螺簧螺旋箍筋約束效應(yīng)的理論公式。Park 等曲線，得出了螺旋箍筋約束效果與箍筋]進(jìn)行了矩形箍筋、圓形箍筋和螺旋箍筋加強(qiáng)試件的強(qiáng)度及延性，還在 Park 基礎(chǔ)箍柱進(jìn)行了軸壓試驗，探討了不同小螺旋出了參數(shù)優(yōu)化設(shè)計原則。Chen 等[11]研究
【學(xué)位授予單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU37

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2634231