五螺箍预制混凝土方柱受力性能分析

发布时间：2020-04-20 05:49

【摘要】：钢筋混凝土构筑物在土木工程产业中扮演着重要的角色,是因为混凝土材料的抗压能力高且成本低廉,再加上与钢筋之间的紧密粘结,使得钢筋混凝土构件具有良好的承载能力和抗震性能。为了顺应国内装配式建筑的发展,越来越多具有良好抗震性能的新型箍筋配置形式被运用。五螺旋箍筋配置形式就是其中之一,该新型箍筋配置方式具有节省劳动力,提高生产效率,改善工作环境,减少建设周期和提升产品质量等优点。本文对五螺箍柱和传统箍筋柱的力学性能进行了相关研究,传统箍筋柱的分析主要起对照作用。主要研究内容及结论如下:(1)轴压试验分析。运用试验方法对五螺箍柱与传统箍筋柱的承载能力、纵筋受力情况、箍筋受力情况及延性进行了轴压试验分析。结果表明,五螺旋箍筋可以有效地提高混凝土柱的承载能力及延性,与传统箍筋柱相比具有更好的延性,具备更加优良的抗震性能。与传统箍筋柱内部钢筋利用率相比,五螺箍柱的内部钢筋可以得到充分利用。(2)偏压试验分析。运用试验方法对五螺箍柱与传统箍筋柱的承载能力、内部钢筋受力情况、挠度变化及延性进行了偏压试验分析。结果表明,五螺箍柱可以产生的挠度大于传统箍筋柱,且两者承载力相差不大,充分说明了五螺箍柱的延性较传统箍筋柱强,且五螺箍柱内部钢筋的利用率仍高于传统箍筋柱。(3)有限元分析。运用有限元分析软件ABAQUS对五螺箍柱与传统箍筋柱的承载能力、延性等进行了有限元分析。还对不同截面尺寸、不同混凝土强度和不同箍筋强度的五螺箍柱力学性能进行了参数分析。结果表明,五螺旋箍筋这种新型配箍形式可以适用于工程应用范围内各种截面尺寸的混凝土柱,且其变形能力均强于传统箍筋柱。五螺箍柱的承载能力随着混凝土强度与箍筋强度的增大而增强,但其对延性影响不大。(4)试验与有限元对比分析。试验结果与有限元分析结果经对比可知,试验结果与有限元分析结果吻合较好。
【图文】：

箍筋,矩形柱,截面形式

1.2 箍筋的国内外研究现状1.2.1 引言箍筋是用来满足斜截面抗剪强度，并联结受力主筋和受压区混凝土使其共同工作，此外，还可以用来固定主筋的位置而使构件(梁或者柱)内各种钢筋构成钢筋骨架的钢筋。箍筋可以分为单肢箍筋、开口矩形箍筋、封闭矩形箍筋、菱形箍筋、多边形箍筋、井字形箍筋、圆形箍筋和螺旋箍筋等。在本文中，将重点分析螺旋箍筋里面的五螺箍约束混凝土柱的力学性能。传统箍筋在大陆使用比较普遍，在高强箍筋约束高强混凝土矩形柱的箍筋截面形式一般有以下四种截面形式，，具体见图 1-1。图 1-1(a)中的传统双肢箍在柱破坏时仍未屈服，没有发挥其约束作用，与其他三种复合箍筋形式相比，该箍筋约束形式几乎不提高混凝土柱的强度和延性。图 1-1(b)、1-1(c)、1-1(d)为复合箍筋形式，其约束效果较好，是因为复合箍筋的分布使得受约束的混凝土区域增多、相应的面积减小，相应的混凝土之间的压应力减小，相应的提高了混凝土柱的抗压承载力，对混凝土柱的强度和延性也有所提高[4]。

曲线,截面形式,箍筋,约束效应

图 1-2 五螺箍截面形式Fig.1-2 Cross section form of five spiral stirrups；3-柱纵向钢筋；4-构造筋；D1-小螺箍外轮廓层后截面高度。单螺旋箍筋约束混凝土柱的约束效应做先开始研究箍筋对混凝土的约束作用，结的提升作用是矩形箍筋的两倍以上。Ric式对约束效应进行研究，再利用弹簧螺簧螺旋箍筋约束效应的理论公式。Park 等曲线，得出了螺旋箍筋约束效果与箍筋]进行了矩形箍筋、圆形箍筋和螺旋箍筋加强试件的强度及延性，还在 Park 基础箍柱进行了轴压试验，探讨了不同小螺旋出了参数优化设计原则。Chen 等[11]研究
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU37

【参考文献】