约束混凝土受压应力—应变曲线统一方程

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随着社会经济的发展,工程应用中的混凝土和钢筋强度不断提高,箍筋形式日趋多样,已有约束混凝土本构模型大多基于各自的试验数据得来,大多数模型都只与自己的试验数据吻合相对较好,真正能涵盖且符合大多数试验结果的本构模型还不多。本文收集混凝土强度为19MPa~160MPa,体积配箍率为0.15%~16.7%,箍筋屈服强度为164MPa~1386MPa,纵筋配筋率为0~5.87%的约束混凝土轴压试验数据,建立数据库。分析8个关键参数对约束混凝土柱受力性能的影响。在数据库基础上,建立了约束混凝土受压应力-应变关系曲线统一方程,峰值压应变及峰值压应力计算公式,并验证本文模型的精确度,为结构理论计算与数值分析提供依据。本文主要研究内容如下:(1)研究混凝土强度、箍筋屈服强度、体积配箍率、箍筋形式等因素对约束混凝土柱强度增强系数(Kc=fcc/fc)和变形增强系数(Kεcc/ε)c)的影响规律。对比分析发现,对于矩形柱,考虑施工便捷性及约束效果,采用井字箍的箍筋形式更好。(2)建立约束混凝土本构关系数据库,对数据库试验数据进行统一处理。通过分析数据库的试验数据,提出了约束混凝土受压应力-应变曲线统一方程。与现有模型对比分析,统一方程与试验数据吻合较好。(3)提出了约束混凝土峰值压应力和峰值压应变计算公式。与现有峰值压应力和峰值压应变计算公式对比,本文提出的公式预测效果更好。
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