配置S-Clip钢筋的钢筋混凝土柱抗震性能试验研究

摘要

钢筋混凝土建筑物和构筑物中，特别是在钢筋混凝土桥梁柱中，由于抗震性能的要求，通常需要在柱中配置中间拉筋或交错箍筋等附加箍筋，配筋非常复杂，施工难度很大，成本较高。本文研究了一种新的约束配筋形式，在保证钢筋混凝土结构抗剪性能与延性的前提下，替代柱中的中间拉筋或交错箍筋，配筋简单，施工方便。由于这种新的约束配筋形式是把钢筋连续弯曲成S形夹式钢筋，所以，称为S-Clip钢筋。
　　为确定这种新型配筋方式的有效性，按照主筋配筋率的不同，做了4个大型桥墩柱的模型。并通过这4个大比例柱试件模型的低周反复荷载试验，研究了普通复合箍筋配筋方式和新型S-Clip钢筋配筋方式柱的抗震性能。通过试验研究，得到了钢筋混凝土柱在低周反复荷载作用下的荷载－位移和荷载－应变曲线，并对钢筋混凝土柱的受力破坏过程有了明确的认识。根据试验结果，从刚度，滞回性能、骨架曲线、延性系数、能量耗散等方面分析了这类钢筋混凝土柱的抗震性能。试验研究结果表明，新型配筋方式能够充分发挥材料的力学性能，与原配筋方式具有相同的承载能力，而且在延性方面略有提高。S-Clip筋配与原复合箍筋的作用相当，对纵筋的约束作用较强。
　　在应用方面，有利于提高工程质量，施工作业简单，加快了施工速度，节约钢材，效果显著。由于这种新型约束钢筋可用于各种钢筋构造中，特别适用于承受荷载大，配筋量高，钢筋密集导致钢筋绑扎困难的钢筋混凝土桥梁柱，具有广泛的应用前景。该应用技术的研究，对工程结构理论和应用技术的发展有着重要的作用。

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1 绪 论

1.1 引言

1.2 国内外对钢筋混凝土柱的研究现状

1.3 国内外对钢筋混凝土柱的配筋形式研究概况

1.4 研究背景和意义

1.5 本文的主要研究工作

1.6 本文的创新点

2 钢筋混凝土柱试件设计

2.1 试件设计

2.2 材料性能测试

2.3 承载力计算

2.4 S-Clip置换钢筋的设计方法

3 试验方案设计

3.1 试验依据

3.2 试验目的

3.3 试验方法

3.4 测试内容与方法

4 构件加载试验

4.1 试件制作

4.2 钢筋绑扎施工速度比较测试

4.3 试件安装

4.4 低周反复荷载试验

4.5 本章小结

5 试验结果与分析

5.1 试验过程与现象

5.2 试件破坏形态分析

5.3 荷载和位移实测结果

5.4 钢筋的应力应变分析

5.5 本章小结

6 试件的抗震性能分析

6.1 各试件破坏状况分析

6.2 承载力实测结果与分析

6.3 荷载－位移滞回曲线

6.4 荷载－位移骨架曲线

6.5 延性分析

6.6 耗能分析

6.7 刚度退化

6.8 本章小结

7 结论与展望

7.1 本文的主要结论

7.2 有待进一步研究的问题

致谢

参考文献