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高强混凝土柱力学有何性能

作者:核心期刊目录查询 发布时间:2019-02-21

采用高强箍筋约束高强混凝土构件可以提高其延性性能,能更加充分的利用高强混凝土的优势。为了深入研究高强箍筋约束高强混凝土柱的力学性能,接下来小编简单介绍一篇优秀高强混凝土论文。 1引言 近些年,随着人们对超高层建筑和大跨建筑的需要促进了施工技术

  采用高强箍筋约束高强混凝土构件可以提高其延性性能,能更加充分的利用高强混凝土的优势。为了深入研究高强箍筋约束高强混凝土柱的力学性能,接下来小编简单介绍一篇优秀高强混凝土论文。

商品混凝土

  1引言

  近些年,随着人们对超高层建筑和大跨建筑的需要促进了施工技术和高性能材料的发展[1],高强混凝土在其中发挥了重要的作用,但混凝土的高强化并没有完全发挥出来,主要是受限于混凝土高强化后的脆性性能。高强混凝土构件的应力-应变曲线在到达峰值应力后,曲线下降段很突然,属于脆性破坏,这在结构设计上是不允许的,而普通混凝土构件的应力-应变要饱满一些,显示出较好的延性性能[2]。本文在对国内外学者对高强箍筋约束高强混凝土柱的研究的基础上,对高强箍筋约束高强混凝土柱的力学性能进行规律总结,可为高强箍筋约束高强混凝土柱力学性能定性研究分析提供基础。

  2高强箍筋约束高强混凝土柱的强度和延性影响因素分析

  2.1混凝土强度的影响

  混凝土强度是影响高强混凝土柱极限承载力的一个重要因素,研究一致表明:在相同条件下,混凝土强度等级越高,约束混凝土柱的极限承载力越大。贺霞[3]通过对高强箍筋约束高强混凝土柱的轴压试验得到的应力-应变曲线,得出了上述的规律。DanielCusson[4]进行的轴压试验也证明的这一规律,这一规律与普通混凝土构件类似,但曲线形状在达到峰值后是完全不一样的。

  2.2箍筋配箍率的影响

  普通混凝土柱中,较大的配箍率对核心混凝土的约束效果有明显提高,从而提高约束混凝土柱的承载力。然而高强混凝土在这方面在约束效果上提高的幅度不大,也就是说,箍筋配箍率的影响的确存在,但效果不好。Bjekeli[5]和Ki-NamHong[6]在试验的基础上分析了配箍率对约束混凝土柱力学性能影响,研究表明了当配箍率较小时,高强混凝土柱的强度和延性改善效果不明显。但多数学者试验所采用的箍筋强度不高,如果较高强度的箍筋,效果可能不一样,需要做进一步的研究。

  2.3箍筋强度的影响

  在混凝土柱中通常配置螺旋箍筋,螺旋箍筋的强度越高,对核心混凝土的约束应力越大,相应的核心混凝土的极限承载力越高。核心混凝土内部的裂缝开展比较缓慢,不会突然破坏[7]。张愉[8]通过研究表明,体积配箍率在一定范围内对提高约束混凝土柱的承载力是有明显提高的,但在体积配箍率较小的情况下,这一效果不明显,并通过理论分析得到体积配箍率的限值,当配箍率为大于2.53时,体积配箍率值越大,对约束混凝土柱承载力的提高幅度越大。

  2.4箍筋间距的影响

  研究表明,箍筋的间距的不同对约束混凝土柱的约束效果不一样[9]。箍筋间距大,提供的侧向约束力小,对核心混凝土约束应力就小;箍筋间距密,则提供的侧向约束力大,对核心混凝土约束应力就大。并且箍筋较密的约束混凝土柱试件,在轴压试验的前期混凝土保护层不易破坏而剥落,这一现象也间接说明箍筋间距越小,约束效果越好。SUNGJOONGKim[10]对不同箍筋间距的柱子进行轴压试验,结果表明减小箍筋间距对约束混凝土柱的强度提高影响不大,但对曲线下降段的残余强度有所提高,即对提高延性性能有一定效果。

  2.5箍筋约束形式的影响

  图1是常见箍筋的约束形式。不同的箍筋形式对核心混凝土柱约束效果不一样。复合螺旋箍筋的约束效果比环形箍筋的约束效果要好,可以有效提高混凝土柱的强度和延性性能。形状简单的箍筋形式只包含一个核心区,而形式复杂的复合箍筋可以将核心混凝土分隔成更多的核心区,并且这样划分后可以提高核心混凝土的约束效果。Cusson[11]通过对比了不同箍筋形式得出了上述的规律,并且从分析了其中的机理,提出了有效约束应力的计算公式,为建立高强箍筋约束高强混凝土柱的应力-应变模型提供了基础。

  2.6纵筋配筋的影响

  纵筋配筋的数量和纵筋的屈服强度对高强箍筋约束高强混凝土柱的强度和延性性能影响很小。Yong[12]的研究表明,在高强混凝土约束柱的核心区合理配置一定数量的纵筋是可以改善柱的延性性能。Nagashima[13]研究中表明,在其他条件相同的情况下,只改变纵筋的屈服强度,对柱子的延性性能的提高效果很小。在其他条件相同的情况下,只改变纵筋的数量,纵筋的强度不变,对约束混凝土柱的承载力和延性的影响也很小。

  3结束语

  普通混凝土结构的理论研究已趋于成熟,但高强混凝土结构的理论研究尚未形成成熟的理论,这极大的阻碍了高强混凝土在工程中的应用。提高高强混凝土构件的延性性能是高强混凝土在实际工程中运用的关键技术,特别是在有抗震设计要求建筑。目前国内外关于高强混凝土约束柱的研究尚处于探究阶段,考虑的影响因素也比较有限,不是很全面,理论不够完完善,设计规范还没有成型,大多研究成果尚停留在定性分析层面,定量分析的成果比较少,有必要对高强混凝土柱做进一步的研究,建立本构模型,为理论形成打下基础。

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  《商品混凝土》由建筑材料工业技术情报研究所、中国硅酸盐学会科普工作委员会、黑龙江省建材行业协会主办,是国内首家商品混凝土专业期刊,面向全国商品混凝土生产、科研、应用、检测、教学等行业,是以专业技术为核心的综合类刊物。

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