不同配箍率下钢筋混凝土柱抗震试验研究

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钢筋混凝土柱作为结构的重要竖向承重构件,地震作用下极易发生破坏。从抗震防灾的角度考虑,如果承重柱破坏严重且难以修复,即使结构未倒塌,但仍需要拆除重建。汶川地震中除了个别建筑物外,绝大多数建筑受到中等至严重破坏,但不倒塌,达到了“小震不坏,中震可修,大震不倒”的三水准抗震设防目标;而在“89规范”之前的建筑物多数遭受严重破坏,直至倒塌。调查发现,不少钢筋混凝土框架柱发生弯剪破坏或脆性剪切破坏,柱端箍筋加密区箍筋间距大、配箍率严重不足是引起钢筋混凝土柱发生剪切破坏的重要原因。对于这些结构能否有效的抵抗地震作用、安全性是否能够保障值得分析研究,所以有必要研究钢筋混凝土柱地震破坏模式及抗震性能,保证其具有足够的承载力和良好的延性,避免在地震作用下发生脆性破坏。基于此,本文通过对三根钢筋混凝土柱进行低周反复试验,研究塑性铰区不同配箍率钢筋混凝土柱在地震作用下的破坏形态、承载力、延性及耗能性能。  本文主要研究内容及结论如下:  1.对三根塑性铰区不同箍筋间距钢筋混凝土柱进行低周反复荷载试验,研究钢筋混凝土柱的地震破坏模式及抗震性能。通过试验现象及有关理论研究表明,低周反复荷载作用下,钢筋混凝土柱主要发生三种形式的破坏,即弯曲破坏、弯剪破坏和剪切破坏;  2.通过对三根钢筋混凝土柱低周反复试验结果滞回曲线、骨架曲线分析表明,随着塑性铰区箍筋间距的增大,钢筋混凝土柱的滞回曲线捏缩现象明显,耗能能力明显降低,在达到极限承载力之后的变形能力明显下降,延性变差,但箍筋间距对三个试件的极限承载力影响作用不大,刚度退化速度相差不多;  3.根据美国太平洋地震研究中心钢筋混凝土柱抗震性能试验数据库(PEER-Structural Performance Database)低周反复荷载下钢筋混凝土柱的试验资料,定性分析剪跨比、轴压比、纵筋配置、箍筋配置等因素对地震作用下钢筋混凝土柱破坏模式的影响规律,为钢筋混凝土柱的延性设计提供相关理论。
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