微合金化与轧后余热处理钢筋的抗震性能研究

摘要

建筑用钢筋的抗震性能直接关系到地震频发区建筑安全和人民的生命财产安全。本文对不同轧后控冷制度的钒微合金化HRB400Ⅲ级热轧带肋钢筋和轧后穿水处理的余热处理HRB335Ⅱ级和HRB400Ⅲ级热轧带肋钢筋的综合抗震性能进行了研究。对钢筋的五项抗震性能指标，即：高应变低周疲劳性能，应变时效敏感性，韧脆转变温度，可焊性，强度与韧性配合等抗震性指标进行了系统的对比测试和研究。
　　 测试结果显示：各种钢筋均满足现行国标(GB1499.2-2007)中抗震性能的技术要求。HRB400Ⅲ级余热处理钢筋的综合抗震性能指标优于HRB335Ⅱ级余热处理钢筋，但低于HRB400Ⅲ级钒微合金化加控轧控冷钢筋，特别是在高应变低周疲劳性能和应变时效敏感性两方面。
　　 通过金相法和显微硬度法分析了钢筋的组织及相关力学性能。用扫描电镜观察了横截面，冲击断口和疲劳断口，分析了试样发生断裂的过程和机理。利用疲劳实验数据拟合了Hollomon 公式和Coffin-Manson 公式，得到了钢筋具体的高应变低周疲劳表达式。研究发现轧后穿水处理对钒微合金化钢筋的强度提升不大，并会降低钢筋塑性和提高钢筋应变时效敏感性，进而不利于高应变低周疲劳性能，对钢筋的低温韧性和焊接性能没有明显影响。微合金元素钒的加入有利于钢筋强度与塑性综合提高，降低钢筋应变时效敏感性，提高钢筋高应变低周疲劳性能。
　　 余热处理钢筋虽然满足目前现行钢筋国家标准的抗震指标要求，但在地震交变载荷作用下，其高应变低周疲劳性能、应变时效敏感性和韧脆转变温度不如钒微合金化钢筋。建议对现行钢筋抗震标准进行修改，增加高应变低周疲劳性能、应变时效敏感性和韧脆转变温度等要求。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

2 高强度抗震钢筋的发展及特点

3 钢筋的抗震性能分析

4 试验材料与方法

5 试验结果

6 试验结果分析与讨论

7 HRB400 微合金化与余热处理抗震钢筋的综合抗震性能分析

8 结论

致谢

参考文献

附录 作者在攻读硕士学位期间发表的论文