原创《柱下端局部采用FRC材料钢筋混凝土柱承载力分析》：这篇钢筋混凝土论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
摘 要：为了改善钢筋混凝土柱的变形能力和损伤容限,在其下端局部采用纤维增强混凝土（FRC）代替普通混凝土,设计了6根剪跨比为3、柱内配置较少箍筋的钢筋混凝土柱试件,进行了拟静力试验.试验结果表明,这种柱为弯曲屈服后的剪切破坏,具有较好的变形能力和损伤容限；局部使用FRC材料可以减少约束箍筋和抗剪箍筋用量.根据试验结果,建立了考虑截面受拉区FRC受拉作用的压弯承载力计算方法以及斜截面受剪承载力计算公式,其中斜截面受剪承载力计算公式的计算值和试验值比较吻合.
关键词：纤维增强混凝土柱；损伤容限；承载力
中图分类号：TU375.3
文献标志码：A
文章编号：16744764（2014）01003806
为了改善钢筋混凝土柱的抗震性能,学者们进行了大量的试验研究和理论分析,提出了一些较为有效的措施,如对柱端的箍筋进行加密、改善箍筋形式等[15].中国规范[67]也对柱端箍筋加密区的长度、箍筋间距和直径给出了明确的规定.但震害表明,在强震作用下,柱端箍筋加密区附近保护层混凝土严重剥落,影响震后恢复重建.文献[8]的研究结果表明：当配箍率增大到一定程度后,柱的地震位移反应趋于稳定,柱的屈服荷载和初始水平刚度受配箍率影响不大.因此,需寻求其他措施以改进钢筋混凝土柱的抗震性能.
纤维增强混凝土（Fiber Reinforced Concrete,简称FRC）是一种高韧性的混凝土.一些研究者[913]及本课题组[1415]前期的研究结果表明：FRC有超高的受拉应变硬化性能,可用于以受剪为主的构件和高剪应力作用下的受弯构件；有很大的受压应变能力,可减少或取消抗震构件的约束钢筋数量；FRC增大了受弯和受剪构件的受剪强度、变形能力和损伤容限,即使在无横向钢筋或横向钢筋很少的情况下,构件仍具有很高的受剪强度、变形能力和损伤容限.特别是FRC已走上了绿色化的道路,经纤维和活性掺合料有效复合,不仅节约了大量的资源和能源,保护了生态环境,而且经过界面结构的优化和强化、界面效应和界面粘结的发挥和提高,又进一步强化了混凝土材料各项关键性能,大幅度地提升了结构的耐久性,延长了材料和结构的服役寿命.
徐洁,等：柱下端局部采用FRC材料钢筋混凝土柱的承载力分析
为了充分发挥FRC的上述优点,将FRC用于钢筋混凝土柱潜在的塑性铰区,柱的其余部分仍采用普通混凝土,以便改善钢筋混凝土柱的抗震性能和抗剪性能,从而减轻地震引发的结构破坏.通过对5根塑性铰区采用FRC柱以及1根钢筋混凝土柱的拟静力对比试验,研究其破坏机理,并建立其承载力计算方法.
1试验概况
1.1试件设计
设计制作了5根FRC柱及1根钢筋混凝土柱,以混凝土强度等级、轴压比和FRC区高度为变化参数.原型柱为净高3 m、截面边长为500 mm的正方形框架柱,缩尺比例为1∶2.5.模型柱边长均为200 mm× 200 mm,剪跨比均取3.0,各柱的纵向钢筋均为412,箍筋按非抗震构造要求配置（从底梁顶面起算,200 mm以内,为（6@100；200 mm以上为（6@150）,详见图1.
试件编号、基体强度等级、FRC区高度、FRC的水胶比、实际轴压比、设计轴压比以及各试件所加轴向力见表1.各试件的尺寸及配筋详图见图1.
1.2材性试验
试验所用普通混凝土和FRC的配合比及相应的立方体抗压强度平均值见表2.纵向受力钢筋采用HRB400级热轧带肋钢筋,箍筋采用HPB235级热轧光圆钢筋,其力学性能指标见表3,其中fy、fu分别表示钢筋屈服强度、极限强度的试验平均值.
钢筋混凝土论文参考资料：
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