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施工缝对框架柱抗震性能影响的初步试验研究

作　者: 樊国栋
导　师: 李英民
学　校: 重庆大学
专　业: 结构工程
关键词: 施工缝 混凝土柱 抗震性能 破坏模式
分类号: TU352.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


钢筋混凝土结构在施工过程中往往无法实现混凝土的连续浇筑而形成施工缝,关于施工缝的留设问题,目前达成的共识为施工缝应设置在结构受剪力较小和便于施工的部位。在最近的汶川地震中大量出现的施工缝震害现象表明,目前施工缝的留设位置和处理方法并不能保障结构构件具有良好的抗震性能,地震发生时易形成结构的薄弱环节而造成破坏。由于先前重视程度不足,对结构中施工缝存在问题的研究并不充分。本文针对不同轴压比、体积配箍率以及剪跨比的情况,设计了四组对比试验。通过对混凝土框架柱构件进行低周反复加载试验,以期对不同的参数条件下带缝构件与整浇构件在破坏模式与破坏形态上的异同,以及不同参数下施工缝的存在对构件抗震性能影响程度的大小做出初步判断:①对于柱构件而言,在相同的试验条件下,带缝构件与整浇构件在破坏过程、破坏特征方面具备一定程度的相似性。但是施工缝的存在确实造成了整浇试件与带缝试件之间抗震性能方面的差异②带缝构件的屈服强度与整浇构件相比偏低,而屈服位移相比整浇构件偏高,因而缝面的存在对整体结构而言是一薄弱环节,在承受地震效应时,结构带缝部位可能发生先于整浇部位的屈服与破坏;③对于剪跨比较低构件,整浇试件与带缝试件试件在最终破坏形态上有所不同,带缝构件除了有沿斜裂缝方向的剪切错动以外,还有沿施工缝通缝处的剪切错动;④轴压比的变化对整浇构件与带缝构件之间的抗震性能差异影响较为显著。轴压比确定情况下,体积配箍率与剪跨比发生变化时,因为施工缝的存在而引起的带缝构件与整浇构件在抗震性能方面的差异并不明显。⑤施工缝的存在对抗震性能某些方面的指标,可能存在积极作用。

全文目录


中文摘要  3-4
英文摘要  4-7
1 绪论  7-13
  1.1 引言  7-8
  1.2 各国现行规范与相关规定  8-9
  1.3 施工缝的留置原则与处理办法  9-10
    1.3.1 留置原则  9
    1.3.2 现场施工中常见处理办法  9-10
  1.4 对施工缝性能的研究现状及存在主要问题  10-11
    1.4.1 国外的研究现状  10
    1.4.2 国内的研究现状  10-11
    1.4.3 相关研究中存在的主要问题  11
  1.5 本文主要研究工作  11-13
    1.5.1 研究目的  11-12
    1.5.2 研究内容  12-13
2 试验设计  13-26
  2.1 引言  13
  2.2 试验目的  13
  2.3 试件设计及制作  13-18
    2.3.1 试件设计  14-17
    2.3.2 混凝土强度  17
    2.3.3 钢材性能  17-18
    2.3.4 试件制作  18
  2.4 试验加载装置及制度  18-21
    2.4.1 加载装置  18-19
    2.4.2 加载制度  19-21
  2.5 竖向荷载的确定  21-22
    2.5.1 混凝土柱试验轴压比与设计轴压比之间的换算关系  21-22
    2.5.2 竖向荷载确定  22
  2.6 量测内容和量测方法确定  22-25
    2.6.1 量测的主要内容  22-23
    2.6.2 量测的主要方法  23-25
  2.7 本章小结  25-26
3 试验现象分析  26-44
  3.1 引言  26
  3.2 试验现象  26-41
    3.2.1 Z-1z 试验现象描述  26-27
    3.2.2 Z-1f 试验现象描述  27-28
    3.2.3 Z-2z 试验现象描述  28-30
     3.2.4 Z-2f 试验现象描述  30-32
    3.2.5 Z-3z 试验现象描述  32-34
    3.2.6 Z-3f 试验现象描述  34-36
    3.2.7 Z-4z 试验现象描述  36-38
    3.2.8 Z-4f 试验现象描述  38-40
    3.2.9 试件破坏过程综述  40-41
  3.3 试验现象分析  41-43
    3.3.1 试件破坏形态简介  41-42
    3.3.2 试件开裂  42
    3.3.3 各试件混凝土保护层开始剥落对应的水平荷载分析  42-43
  3.4 本章小结  43-44
4 试验结果分析  44-63
  4.1 滞回曲线  44-47
  4.2 骨架曲线  47-48
  4.3 试件延性  48-53
  4.4 耗能性能  53-54
  4.5 刚度退化  54-56
  4.6 强度衰减  56-57
  4.7 变型恢复能力  57-58
  4.8 测点钢筋应变分布  58-62
  4.9 本章小结  62-63
5 结论及后续工作  63-64
  5.1 主要结论  63
  5.2 后续研究工作的展望  63-64
致谢  64-65
参考文献  65-66

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 特种结构 > 抗震动结构、防灾结构 > 耐震、隔震、防爆结构 > 抗震结构
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