結(jié)構(gòu)的抗震性能是考量建筑安全性的重要因素�！皬�(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”是框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的基本原則。而“強(qiáng)柱弱梁”指的是柱子應(yīng)晚于梁破壞,因?yàn)榱浩茐膶儆诰植啃缘臉?gòu)件破壞,對(duì)結(jié)構(gòu)安全性的影響有限,而柱子的破壞則有可能會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體的倒塌,可能會(huì)帶來人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失等嚴(yán)重后果,因此提高柱子的承載能力和變形性能對(duì)于結(jié)構(gòu)安全至關(guān)重要。而相較于方形箍筋而言,圓形螺旋箍的受力均勻、約束強(qiáng)度更大,因此對(duì)圓形螺旋組合箍約束方柱展開軸壓力學(xué)研究對(duì)今后的工程實(shí)踐具有較大的理論支撐價(jià)值。本文的主要研究對(duì)象是內(nèi)層為圓形螺旋箍而外層為普通方箍的圓形螺旋組合箍,設(shè)計(jì)了11個(gè)約束方柱模型,用有限元軟件進(jìn)行約束構(gòu)件的模擬軸壓試驗(yàn),利用模擬數(shù)據(jù)探究了高強(qiáng)圓形螺旋組合箍約束下的普通強(qiáng)度混凝土方柱的軸壓受力性能,從箍筋強(qiáng)度及間距、混凝土強(qiáng)度及箍筋配置這四個(gè)方面詳細(xì)闡釋了這四個(gè)變量與箍筋約束性能的關(guān)系。除此之外,通過整理軸壓試驗(yàn)數(shù)據(jù),分別研究了不同約束形式與構(gòu)件縱筋應(yīng)變、箍筋應(yīng)變及混凝土應(yīng)變的關(guān)系,以及對(duì)鋼筋屈服情況的影響。結(jié)果顯示,相較于方形組合箍及井字箍,圓形螺旋組合箍的混凝土、外層及內(nèi)層箍筋、角部及中部縱筋的... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

汶川地震中的房屋破壞情況

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文2柱的斜裂縫在地震力的作用下不斷擴(kuò)展，裂縫上下兩個(gè)部分的短柱發(fā)生相對(duì)滑移，使箍筋被繃直并出現(xiàn)松扣的現(xiàn)象，繼而混凝土柱失去側(cè)向約束力，混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變發(fā)生剝落或破碎，縱筋縱向壓屈，呈“燈籠狀”破壞形態(tài)[7][8]。為了提高地震作用下框架結(jié)構(gòu)的安全性及可靠度，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定了軸壓比限值，但實(shí)際工程中，若為滿足限值要求就需要加大混凝土的截面面積，這會(huì)影響建筑有限的室內(nèi)面積實(shí)際使用率，同時(shí)混凝土柱也將由小偏壓破壞形式變?yōu)榧羟衅茐�，而剪切破壞屬于脆性破壞，不能滿足抗震中結(jié)構(gòu)可靠度的要求，而改變配筋形式可解決上述問題[9]。在柱中配置箍筋，除箍筋本身具有承擔(dān)剪力的作用之外，還有以下三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（1）對(duì)核芯混凝土產(chǎn)生側(cè)向約束，抑制柱的橫向變形，有效控制斜裂縫寬度；（2）縱筋與箍筋形成整體，共同組成剛性的鋼筋骨架，有利于施工時(shí)固定鋼筋位置，且有助于發(fā)揮混凝土的作用；（3）箍筋可使混凝土和鋼筋間的粘結(jié)力更強(qiáng)，有助于弱化縱筋方向出現(xiàn)的粘結(jié)裂縫。圖1-1汶川地震中的房屋破壞情況圖1-2地震作用下框架柱的彎曲破壞歷年來國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于方形箍筋的研究都更加深入和廣泛，但使用過程中發(fā)現(xiàn)：無論在實(shí)際工程的應(yīng)用中還是在力學(xué)性能的體現(xiàn)上，方箍都有其局限性。但采用螺旋組合箍筋往往對(duì)約束柱的承載力極限值和應(yīng)變極限值有更大的提升

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1-3Chan模型1967年，Soliman[16]在Chan模型的基礎(chǔ)上，繼續(xù)深入研究約束混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，以約束混凝土核心面積的比值、箍筋直徑與間距、配箍率、混凝土全截面面積等為試驗(yàn)的研究變量綜合分析，并以此提出了包含下降段的三折線模型，如圖1-4。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論：矩形箍筋約束下的混凝土，其抗壓強(qiáng)度在一定程度上有所提高，但提高幅度遠(yuǎn)沒有極限應(yīng)變大。圖1-4Soliman模型1971年，Kent和Park[17]等學(xué)者各自對(duì)約束混凝土柱的力學(xué)性能展開了研究，并據(jù)此提出了約束混凝土的本構(gòu)關(guān)系模型。如圖1-5，研究主要考慮了試件的截面尺寸、箍筋間距、混凝土強(qiáng)度及配箍率的因素，并得出試驗(yàn)結(jié)論：在fccEcεccεcOAεCfcBαEcσ

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]高強(qiáng)箍筋約束高強(qiáng)混凝土軸心受壓力學(xué)性能試驗(yàn)研究[J]. 史慶軒,楊坤,劉維亞,張興虎,姜維山.  工程力學(xué). 2012(01)
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碩士論文
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[3]配置圓形復(fù)合螺旋箍筋的鋼筋混凝土方柱力學(xué)性能研究[D]. 張松.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]配螺旋箍筋芯柱的鋼筋再生混凝土柱性能研究[D]. 薛旭旭.遼寧工業(yè)大學(xué) 2016
[5]高強(qiáng)螺旋箍筋約束高強(qiáng)混凝土柱力學(xué)性能研究[D]. 湯鄖.深圳大學(xué) 2015
[6]高強(qiáng)箍筋約束高強(qiáng)混凝土柱在軸壓下的力學(xué)性能研究[D]. 胡鐘.大連理工大學(xué) 2010
[7]箍筋約束對(duì)鋼筋混凝土柱抗震性能影響的試驗(yàn)研究[D]. 劉承文.重慶大學(xué) 2010
[8]高強(qiáng)螺旋箍筋約束混凝土軸壓力學(xué)性能試驗(yàn)及有限元分析[D]. 張愉.西安建筑科技大學(xué) 2008
[9]高強(qiáng)螺旋箍筋約束高強(qiáng)混凝土力學(xué)性能的試驗(yàn)研究[D]. 賀霞.西安建筑科技大學(xué) 2008
[10]配置高強(qiáng)鋼筋的混凝土柱抗震性能研究[D]. 徐偉棟.同濟(jì)大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3022826