使用超拉箍筋对混凝土构件承载能力影响的试验研究

摘要

超拉钢筋俗称“瘦身”钢筋，是指经冷拉机过度拉伸后的钢筋。在建筑工程中使用超拉钢筋是一种违规行为。据调查：个别施工企业将超拉钢筋用于混凝土梁、柱的箍筋和板的受力筋和分布筋上。目前，超拉钢筋对构件各种力学性能的影响尚未见报道，鉴于此，本论文针对超拉钢筋及应用超拉箍筋构件的受力性能开展试验研究。
　　 对超拉钢筋和超拉钢筋构件应用试验研究是主要的研究手段之一。目前国内对超拉钢筋进行的试验研究还不多，而超拉钢筋构件的试验研究尚属空白。
　　 本文对超拉钢筋和超拉钢筋混凝土柱抗压、梁受弯受剪的力学性能开展了试验研究，主要内容及结论如下：
　　 1.对出厂钢筋φ8.24、调直钢筋φ7.95、φ6.32和超拉钢筋φ7.34、φ5.34、φ5.14的材料进行力学性能试验，对比说明拉伸后钢筋延性的影响。结果表明：由φ8.24→φ7.95→φ7.34和φ6.32→φ5.34、φ5.14时，钢筋的比例极限值增大，屈服强度和极限强度相应提高；其强化阶段过程降低，φ5.34、φ5.14基本无强化过程，钢筋到达极限荷载后被拉坏，各项延性指标均降低。
　　 2.进行了矩形截面普通箍筋混凝土柱和矩形截面超拉箍筋混凝土柱抗压试验，考察了混凝土柱在静力作用下的破坏形态、裂缝开展情况以及箍筋应变情况。对比普通箍筋混凝土柱和超拉箍筋混凝土柱力和位移曲线，说明超拉钢筋混凝土柱在屈服变形后延性发展情况。结果表明：对本试验来说超拉箍筋混凝土柱的延性系数比普通箍筋混凝土柱的降低了5％-30%;矩形截面混凝土柱达到极限荷载后，下降段为平滑曲线。
　　 3.探讨了圆形截面超拉箍筋混凝土柱抗压试验，分析了圆形截面超拉箍筋混凝土柱延性变化情况。结果表明：圆形截面超拉箍筋混凝土柱的延性系数较低；混凝土柱受压承载力达到极限荷载后，箍筋开始屈服，混凝土柱承载力呈阶梯形递减；对本试验方案来说，混凝土柱延性影响明显。
　　 4.进行了矩形截面混凝土梁剪切试验，分别考察了剪跨比λ<1四点剪切试验和1<λ<3时三点弯曲试验方案。考察混凝土梁在静力作用下的破坏形态、裂缝开展情况以及箍筋应变情况。对比普通箍筋混凝土梁和超拉箍筋混凝土梁力和位移曲线，说明超拉钢筋混凝土梁在屈服变形后的延性发展情况。结果表明：λ<1四点剪切试验，矩形截面普通箍筋混凝土梁的延性系数与矩形截面超拉箍筋混凝土梁的相差无几；1<λ<3时三点弯曲试验方案，矩形截面超拉箍筋延性系数比矩形截面普通箍筋的降低了11%-25%;无论是三点弯曲试验还是四点剪切试验，混凝土梁承载力达到极限荷载后，下降段仍为平滑曲线。

目录

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摘要

1 绪论

1.1 本课题的研究背景及意义

1.2 相关规范对钢筋拉伸的要求

1.3 构件延性的研究现状

1.4 本文主要研究内容

2 钢筋拉伸试验研究

2.1 试验目的

2.2 试件设计与制作

2.3 加载方案

2.3.1 加载装置

2.3.2 加载步骤

2.4 测试内容及测试方法

2.4.1 测试内容

2.4.2 测试方法

2.4.3 数据收集及破坏特征记录

2.5 结果分析

2.5.1 钢筋力学性能分析

2.5.2 应力应变分析

2.6 本章小结

3 钢筋混凝土柱受压性能试验研究

3.1 概述

3.2 试验目的

3.3 试件设计与制作

3.4 加载方案

3.4.1 加载装置

3.4.2 加载制度

3.5 测试内容及测试方法

3.5.1 测试原则

3.5.2 测试内容

3.5.3 测试方法

3.5.4 数据收集及破坏特征记录

3.5.5 试验过程及现象

3.6 试验结果及分析

3.6.1 力-位移曲线分析

3.6.2 静力延性分析

3.7 本章小结

4 钢筋混凝土梁剪切承载力试验

4.1 试验概况

4.1.1 试验目的

4.1.2 试件的设计与制作

4.1.3 试验的测试项目

4.1.4 试验装置

4.1.5 试验方案

4.1.6 试验的加载制度及数据采集

4.2 试验结果及分析

4.2.1 破坏过程描述及破坏形态分析

4.2.2 静力延性分析

4.3 本章小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

致谢

参考文献