不同配箍率下钢筋混凝土柱抗震试验研究

摘要

钢筋混凝土柱作为结构的重要竖向承重构件，地震作用下极易发生破坏。从抗震防灾的角度考虑，如果承重柱破坏严重且难以修复，即使结构未倒塌，但仍需要拆除重建。汶川地震中除了个别建筑物外，绝大多数建筑受到中等至严重破坏，但不倒塌，达到了“小震不坏，中震可修，大震不倒”的三水准抗震设防目标;而在“89规范”之前的建筑物多数遭受严重破坏，直至倒塌。调查发现，不少钢筋混凝土框架柱发生弯剪破坏或脆性剪切破坏，柱端箍筋加密区箍筋间距大、配箍率严重不足是引起钢筋混凝土柱发生剪切破坏的重要原因。对于这些结构能否有效的抵抗地震作用、安全性是否能够保障值得分析研究，所以有必要研究钢筋混凝土柱地震破坏模式及抗震性能，保证其具有足够的承载力和良好的延性，避免在地震作用下发生脆性破坏。基于此，本文通过对三根钢筋混凝土柱进行低周反复试验，研究塑性铰区不同配箍率钢筋混凝土柱在地震作用下的破坏形态、承载力、延性及耗能性能。
　　本文主要研究内容及结论如下:
　　1.对三根塑性铰区不同箍筋间距钢筋混凝土柱进行低周反复荷载试验，研究钢筋混凝土柱的地震破坏模式及抗震性能。通过试验现象及有关理论研究表明，低周反复荷载作用下，钢筋混凝土柱主要发生三种形式的破坏，即弯曲破坏、弯剪破坏和剪切破坏;
　　2.通过对三根钢筋混凝土柱低周反复试验结果滞回曲线、骨架曲线分析表明，随着塑性铰区箍筋间距的增大，钢筋混凝土柱的滞回曲线捏缩现象明显，耗能能力明显降低，在达到极限承载力之后的变形能力明显下降，延性变差，但箍筋间距对三个试件的极限承载力影响作用不大，刚度退化速度相差不多;
　　3.根据美国太平洋地震研究中心钢筋混凝土柱抗震性能试验数据库(PEER-Structural Performance Database)低周反复荷载下钢筋混凝土柱的试验资料，定性分析剪跨比、轴压比、纵筋配置、箍筋配置等因素对地震作用下钢筋混凝土柱破坏模式的影响规律，为钢筋混凝土柱的延性设计提供相关理论。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 引言

1．2 地震作用下钢筋混凝土柱的震害形态

1．3 国内外研究现状

1．4 现阶段存在的问题

1．5 本文研究目的、意义及主要内容

2 钢筋混凝土柱低周反复荷载试验

2．1 引言

2．2 试件设计与制作

2．3 试件材料性能

2．4 轴压比

2．5 试验力学模型

2．6 加载设计

2．7 量测设计

2．8 试验过程

2．9 本章小结

3 钢筋混凝土柱低周反复荷载试验结果分析

3．1 引言

3．2 破坏模式

3．3 荷载-变形滞回曲线及耗能能力

3．4 骨架曲线

3．5 刚度退化

3．6 变形性能及延性分析

3．7 抗剪承载力分析

3．8 本章小结

4 钢筋混凝土柱地震作用下破坏模式分析

4．1 引言

4．2 破坏模式

4．3 破坏模式影响因素分析

4．4 抗震设计建议

4．5 本章小结

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

致谢

攻读硕士期间主要成果

参考文献