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《延边大学》 2011年
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钢筋混凝土Z形柱轴向受压性能研究

杨斌博  
【摘要】:现阶段,异形柱从应用的角度来讲,主要分为:T形柱、L形柱、十字形柱和Z形柱。而在前三者的异形柱研究当中,已经开展了对形柱构件的正截面、斜截面、轴压比、延性、框架节点和抗震性能的研究,取得了大量的研究成果,而对Z形柱的研究还较为贫乏。在异形柱结构体系中,Z形柱可以用作柱网轴线发生偏移时的转换柱。在实际工程中为满足建筑功能上的需要,Z形柱已经被设计人员广泛采用。但由于2006年颁布的《混凝土异形柱结构技术规程》(JGJ 149-2006)未将Z形柱列入,使结构设计人员在设计Z形柱时没有科学的参考依据。鉴于此,提出了Z形柱轴向受压性能的探讨研究,作为修订相关规程的基础研究。 针对Z形柱目前的研究状况,本次研究在一定的配箍特征值范围内,设计了7根Z形柱、3根矩形柱试件,通过轴向受压性能试验,得出以下试验结果: Z形柱的破坏主要以斜剪压破坏为主,当配箍特征值相对较小时容易形成贯通缝,发生剪压破坏,配箍特征值较大时,构件的剪压破坏时压碎保护层混凝土较为明显,构件破坏时大部分纵向钢筋屈服,箍筋未有拉断。 对构件的配箍特征值研究表明,构件配箍特征值越大,其极限承载力和变形越大,箍筋对混凝土的约束作用越强,对两组10根试件试验结果进行研究,得到Z形柱的配箍特征值和应变延性系数的变化关系,通过计算,构件的配箍特征值在0.09-0.4之间时,其构件的应变延性系数变化范围在1.15~2.35之间。 根据数据分析,建立了Z形柱约束混凝土峰值强度相对增大值和峰值应变相对增大值与配箍特征值的关系表达式,表明随着混凝土配箍特征值的增大,Z形柱约束混凝土强度相对增大值增加较小,且基本相近。 对应力—应变测试数据进行分析,建立了Z形柱约束混凝土应力—应变曲线方程。对于混凝土抗压强度和配箍特征值相同的构件,箍筋直径、强度和间距不同,约束混凝土应力—应变曲线基本相同,构件的承载力和延性特征基本一致;混凝土的配箍特征值越大,其约束混凝土的峰值应力和变形越大,箍筋对混凝土的约束作用越强。 通过分析Z形柱的受力过程,建立了Z形柱轴心受压下承载力的计算公式和简化公式。表明公式计算值低于试验值,计算结果偏于安全。并且利用ANSYS有限元软件,按照z形柱的实际尺寸进行建模,模拟z形柱的实际受压情况,得出Z形柱的极限承载力模拟值,与试验值较为接近,具有一定的可靠性,并且证明所推得的公式比较合理,对工程技术人员和结构设计人员Z形柱设计提供了一定的参考依据,同时也丰富了现阶段对钢筋混凝土Z形截面柱的理论研究。
【学位授予单位】:延边大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU375.3

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【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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