高强箍筋约束高强混凝土柱在轴压下的力学性能研究

【摘要】： 高强混凝土由于在工作度、强度、抗渗性与耐久性等方面具有的显著优势,使其在土木工程领域得到广泛的推广与应用。高强混凝土的脆性对混凝土柱的延性和耗能能力产生较大影响,若使用普通强度的约束箍筋来满足延性要求则需要的配箍率较高,造成箍筋配置太密以至于混凝土浇筑后质量难以保证,同时也不经济,这样大大限制了高强混凝土结构的使用。采用高强度箍筋约束高强混凝土柱以保证其延性是混凝土结构的重要发展方向。采用高强箍筋以减少箍筋用量,对柱形成有效约束并提高其延性能力,为高强混凝土结构推广应用提供了新的解决途径。相对而言,国内针对高强箍筋约束高强混凝土柱的研究较少。本文通过试验研究和理论分析,着重研究了高强箍筋约束高强混凝土柱在轴压下的力学性能,具体进行了以下几个方面的工作： (1)综述了目前国内外对于高强箍筋约束高强混凝土柱在轴压下的力学性能的研究状况。 (2)完成了26个不同强度的约束混凝土柱和6个素混凝土柱的单向轴压试验。对约束混凝土柱的破坏形态、应力-应变曲线和延性系数等进行了研究,并分析了影响约束混凝土柱在轴压下力学性能的主要因素,包括混凝土强度、配箍率、箍筋屈服强度以及配筋率等。试验结果表明：采用高强箍筋约束高强混凝土柱,可以有效的改善高强混凝土柱在轴压下的力学性能。 (3)通过分析试验结果并结合国内外现有的研究成果,提出了约束混凝土柱的强度和延性的计算公式,并给出了合适的约束混凝土柱的应力-应变关系模型,该模型的计算结果和试验结果吻合良好。 (4)指出了进一步研究的建议,为今后更深入的研究打下基础。