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本文介绍了高强混凝土的应用与发展,总结了高强混凝土的优缺点,分析了影响高强钢筋混凝土梁柱构件延性的主要因素,重点分析了配筋率、箍筋体积率、保护层厚度等因素对高强混凝土构件延性的影响。通过查阅资料总结分析当前国内外普遍采用的本构关系,考虑箍筋对混凝土的影响,采用考虑箍筋作用下的本构关系。重点通过所选本构关系进行数学推导,推导曲率延性系数与配筋率、箍筋体积率、保护层厚度之间的关系,得出初步结论及之间的曲线关系。在有限单元法的基础上,使用ANSYS软件对高强混凝土梁、柱进行非线性模拟。对于本文要说明配箍率、箍筋体积率、保护层厚度等因素对高强混凝土延性的影响,主要通过高混凝土梁柱构件裂缝的产生过程和构件变形,来说明因素对延性的影响。具体是通过同一荷载不同荷载子步裂缝的不同来对比,说明因素对延性的影响。并通过输出裂缝变化图和构件变形图得出模拟结论。研究表明:
⑴保护层厚度越大,高强混凝土构件的延性越差,减少保护层厚度,既可以在一定程度上加强构件的延性,也可以减少混凝土的用量,可以取得良好的经济效益。但保护层厚度有一个最小厚度,只要在此基础上尽可能减少厚度。
⑵纵筋是构件的主要钢筋,配筋率的大小直接影响构件的承载力和延性能力。通过本文的研究,在保证承载力的情况下,随着受拉筋配筋率的增大,构件的延性能力是减弱的;随着受压钢筋配筋率增大,构件的延性能力是增强的。因此,应尽量减少受拉钢筋配筋率,在经济允许的情况下,适当的增加受压钢筋配筋率,以增强构件的延性能力。
⑶箍筋对构件作用也非常大,保证了构件的稳定性和整体性,本文研究结果表明,箍筋体积率越大,构件的延性能力越好,越能最大发挥它的材料性能。因此,为了确保构件的延性能力,可适当加大箍筋体积率。