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钢筋混凝土十字形截面柱抗震性能试验研究

作 者: 范鹏
导 师: 王铁成
学 校: 天津大学
专 业: 建筑与土木工程
关键词: 十字形截面柱 HRB500级钢筋 低周反复荷载试验 抗震性能 正截面承载力
分类号: TU375
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
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内容摘要


目前国内要推广使用HRB500级钢筋,但是针对配有HRB500级钢筋混凝土异形柱抗震性能的试验研究尚处于空白阶段,这给我国《混凝土异形柱结构技术规程》中有关HRB500级钢筋方面结构设计条款的制定及HRB500级钢筋在工程中的应用带来了不便。本课题作为《混凝土异形柱结构技术规程》修编的重要组成部分,提出了配有HRB500级钢筋混凝土十字形截面柱抗震性能试验,为我国规程的编修以及HRB500级钢筋的应用提供试验依据和理论基础。本文通过对7根配有HRB500级钢筋混凝土十字形截面柱进行压弯低周反复荷载试验,分析了箍筋间距和轴压比对其抗震性能的影响,描述了试件裂缝产生、发展的过程及有关的试验现象,研究了其纵筋和箍筋的应变曲线、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化及残余变形的特征,并求出了各试件的位移延性系数。通过对试验结果的分析得出如下结论:7根试件最终均发生弯曲型破坏;反复荷载作用下,大偏心试件腹板端部纵筋在水平极限荷载之前达到了其抗拉及抗压屈服强度,小偏心试件腹板端部纵筋受压时达到了屈服强度,受拉时没有达到屈服强度,所有试件翼缘的纵筋均未达到屈服强度;不管正向加载,还是反向加载,所有试件的箍筋均处于受拉状态,只有个别箍筋在加载前期出现受压状态,并且所有试件的箍筋均未发生屈服;随着轴压比的增大,试件的极限承载力提高,但其延性性能和耗能能力会降低;减小箍筋间距能够提高试件的极限承载力和延性;低周反复荷载作用下试件的极限承载力约为单调荷载作用下极限承载力的80%;试件均表现出较好延性,可以认为HRB500级钢筋能够用于抗震结构设计。论文在受弯构件矩形截面正截面承载力一般计算方法的基础上,论述了十字形截面压弯构件在大小偏心状态下正截面承载力的计算公式,对比分析了6根试件受弯承载力计算值与试验值的差异。分析表明,大偏心受压状态下,采用公式计算得出的受弯承载力偏小,小偏心受压状态下,计算得出的受弯承载力与试验值吻合较好。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-20
  1.1 课题研究的背景与意义  8-12
  1.2 HRB500 钢筋混凝土构件研究概况  12-13
  1.3 国内钢筋混凝土异形柱的研究成果  13-17
  1.4 国外钢筋混凝土异形柱的研究概况  17
  1.5 我国异形柱规程的编制  17-18
  1.6 本课题研究的目的与主要内容  18-20
第二章 试件设计和试验方法  20-26
  2.1 试件设计  20-21
  2.2 材料性能  21-22
  2.3 试验装置  22-23
  2.4 加载程序  23-24
  2.5 试验观测与数据采集  24-26
第三章 试验结果分析  26-59
  3.1 试验现象  26-33
  3.2 水平荷载与钢筋应变曲线  33-41
  3.3 承载力、位移及延性系数  41-44
  3.4 滞回曲线  44-46
  3.5 骨架曲线  46-51
  3.6 刚度退化  51-54
  3.7 耗能能力  54-55
  3.8 残余变形  55-57
  3.9 本章小结  57-59
第四章 HRB500 级钢筋混凝土十字形柱受弯承载力分析  59-65
  4.1 矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算的一般方法  59-61
  4.2 十字形截面偏心受压构件正截面承载力计算方法  61-63
  4.3 受弯承载力计算值与试验值对比  63-64
  4.4 本章小结  64-65
第五章 结论与展望  65-67
  5.1 结论  65-66
  5.2 展望  66-67
参考文献  67-70
发表论文和参加科研情况说明  70-71
致谢  71

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 混凝土结构、钢筋混凝土结构 > 钢筋混凝土结构
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