爆炸荷载作用对钢筋混凝土板柱节点承载能力影响试验研究

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钢筋混凝土板柱结构因其施工简便、净空高和造价低等优点被广泛应用,但其同时也存在遭遇恐怖袭击时易导致连续倒塌的风险。因此开展板柱结构防连续倒塌相关研究就显得十分必要。本文以板柱结构子节点为研究对象,通过改变混凝土强度、配筋率、剪跨比设计并制作13个板柱节点,其中10个进行爆炸荷载作用、静力加载两阶段试验,2个进行静力试验,1个进行预试验。主要工作如下:(1)分析了爆炸荷载作用下板柱节点的受力特征。结合爆炸荷载作用下板柱节点附加荷载-时间曲线、应变-时间曲线等试验结果分析表明,爆炸荷载作用下,板柱节点处于偏心受压、全截面受拉、受扭共同作用的综合应力状态;(2)分析了混凝土强度、配筋率、剪跨比等参数对孔洞面积、附加荷载、抗冲切承载力、极限承载力的影响。试验结果表明,爆炸荷载产生孔洞的面积随混凝土强度提高而减小,随剪跨比增加而增加;附加荷载随混凝土强度提高而增加,随剪跨比增加而减小;提高混凝土强度、配筋率、剪跨比可提高试件抗冲切承载力和极限承载力;(3)对比分析了爆炸荷载对板柱节点承载力的影响,揭示板柱节点悬索作用阶段破坏机理,提出爆炸荷载作用后板柱节点极限承载力计算公式。试验结果表明,300g乳化炸药产生的爆炸荷载作用后,本文试验中板柱节点抗冲切承载力最大降低46.71%,极限承载力最大降低13.99%。
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