螺旋箍筋-PVC管钢筋混凝土短柱轴压性能的试验研究

摘要

随着建筑结构体系的发展，钢筋混凝土结构截面尺寸大、自重大、施工不方便、承载力低等缺点日益突出，需要不断改进和完善，才能适应现代结构的要求。约束混凝土的出现和发展，为钢筋混凝土结构的发展提供了良好的理论基础。本文提出螺旋箍筋-PVC管（Spiral stirrups-PVC管，以下简称SS-PVC管）钢筋混凝土柱这一新型组合结构，利用约束混凝土原理，将螺旋箍筋和PVC管组成复合约束置于柱内，提高钢筋混凝土柱的承载能力。这一新型组合结构提出了采用复合材料约束的方法，充分发挥钢材和塑料两种材料的优势，既能提高钢筋混凝土柱的承载能力，又经济实用，为钢筋混凝土结构的发展提出了一个新的方向，有着很大的研究和应用价值。
　　本文通过对32根钢筋混凝土短柱的轴压试验，将钢筋混凝土柱、PVC管钢筋混凝土柱、SS-PVC管钢筋混凝土柱、配纵筋SS-PVC管（以下简称SSR-PVC管）钢筋混凝土柱的承载力进行对比分析，估算出SS-PVC管钢筋混凝土柱承载力增强效应大小，分析纵筋直径、核心区面积比、箍筋间距和箍筋直径等因素对承载力增强效应的影响。并且，根据已有的约束混凝土承载力计算模型，推算出PVC管钢筋混凝土柱、SS-PVC管钢筋混凝土柱的承载力计算模型，为进一步的研究提供参考。研究成果如下:
　　(1)PVC管约束对钢筋混凝土柱的承载力和延性都有一定的提高作用，但作用效果不显著，需要进一步改进。
　　(2)SS-PVC管约束对钢筋混凝土柱的承载力和延性都有较大的提高作用，核心区面积比、箍筋间距和直径对承载力的影响较大。
　　(3)SSR-PVC管约束对钢筋混凝土柱的承载力较配核心区纵筋前提高作用不大，并且，配纵筋会削弱约束效应。
　　(4)根据已有的钢管混凝土柱、箍筋约束混凝土柱的承载力计算模型，推算出SS-PVC管钢筋混凝土柱的承载力计算模型，并将承载力试验实测值与计算值进行比较分析。经过对比分析，试验柱正截面极限荷载计算值与实测值较为接近，误差均在15％以内。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究现状

1．2．1 箍筋约束混凝土研究概述

1．2．2 钢管约束混凝土研究概述

1．2．3 PVC管约束混凝土研究概述

1．3 课题的提出及研究意义

1．3．1 课题的提出

1．3．2 研究的意义

1．4 研究内容与方法

1．5 本章小结

第二章 试验方案设计

2．1 试验目的

2．2 试件制作

2．2．1 试件模型

2．2．2 试验材料

2．2．3 试件参数设计

2．2．4 试件制作过程

2．3 加载方案

2．4 加载制度

2．5 本章小结

第三章 试验过程及结果分析

3．1 试验现象

3．2 破坏形态和特征

3．2．1 破坏形态

3．2．2 破坏特征

3．3 试验结果

3．4 荷载分析

3．3．1 PVC管钢筋混凝土柱

3．3．2 SS-PVC管钢筋混凝土柱

3．3．3 SSR-PVC管钢筋混凝土柱

3．3．4 SS-PVC管与PVC管钢筋混凝土柱承载力对比

3．3．5 SS-PVC管与SSR-PVC管钢筋混凝土柱承载力对比

3．3．6 约束效应分析

3．5 延性分析

3．4．1 PVC管钢筋混凝土柱

3．4．2 SS-PVC管约束钢筋混凝土柱

3．4．3 SSR-PVC管约束钢筋混凝土柱

3．6 本章小结

第四章 正截面受压承载力分析

4．1 已有承载力计算模型

4．1．1 钢筋混凝土柱

4．1．2 钢管混凝土柱

4．1．3 螺旋箍筋钢筋混凝土柱

4．2 推导本试验构件承载力计算模型

4．2．1 基本假设

4．2．2 PVC管钢筋混凝土柱

4．2．3 SS-PVC管钢筋混凝土柱

4．3 试件承载力计算值与实测值的比较

4．4 约束效应计算值与实测值的比较

4．5 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

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