箍筋约束轻骨料混凝土轴压性能研究

发布时间：2020-06-02 23:30

【摘要】：轻骨料混凝土具有轻质高强、保温隔热性好、工程综合造价低等优点,但与普通混凝土相比脆性显著,普通配箍的轻骨料混凝土柱难以满足地震区使用要求,采用复合箍筋约束是提高轻骨料混凝土抗压强度与延性的有效方法。目前关于箍筋约束轻骨料混凝土试验研究资料偏少,且试件强度偏低,配箍形式较为简单,箍筋约束轻骨料混凝土的应力-应变曲线数值模型有待深入研究。采用试验与理论分析相结合的方法对箍筋约束轻骨料混凝土轴压性能进行研究,主要完成的工作有:(1)完成了12根箍筋约束LC50轻骨料混凝土柱轴心受压试验,主要研究了体积配箍率和配箍形式对混凝土约束效应的影响,观察了其破坏过程及破坏形态,测得其轴压应力-应变全曲线,研究了各变量对试件约束效果的影响,分析了箍筋应变与约束混凝土轴向应变间的关系。试验结果表明:提高体积配箍率和改善配箍形式分别能有效提高侧向约束力和增大约束混凝土面积;体积配箍率较低且配箍形式约束效果较差的试件,约束混凝土达峰值强度时,箍筋的强度未充分发挥。(2)根据箍筋约束轻骨料混凝土的特点,选取有效侧向约束力为主要计算参数,对矩形截面的有效约束系数进行修正,并确定峰值点时箍筋实际应力计算方法。收集119组国外箍筋约束轻骨料混凝土试验数据,考虑箍筋约束效率和峰值点时箍筋实际应力建立箍筋约束轻骨料混凝土峰值应力及峰值应变计算模型,在峰值应力计算模型的基础上进行试件轴压承载力计算,并与中国规范及美国规范计算结果进行对比。(3)基于国外箍筋约束轻骨料混凝土试验数据,通过回归分析建立箍筋约束轻骨料混凝土下降段代表点(ε_(50)、ε_(85))计算模型;在与典型本构模型对比的基础上,结合边界条件和特征点坐标,建立适用于箍筋约束轻骨料混凝土的轴心受压应力-应变全曲线数值模型,并给出模型参数计算方法。论文完成的相关工作对深入了解箍筋约束轻骨料混凝土性能,建立箍筋约束轻骨料混凝土应力-应变关系模型具有重要意义,对轻骨料混凝土在实际工程中的应用具有推动作用。
【图文】：

箍筋约束,分布规律,圆形,有效约束

图 1.2 圆形箍筋约束分布规律为考虑侧向约束力分布不均的影响，Ahmad 和 Shah[37]引入有效约束效应系数 ke，以有效约束面积比降低箍筋对混凝土产生的侧向约束力。eeccAkA= （1.3）式中，Ae为有效约束混凝土面积；Acc为核心区混凝土净面积。2cc s c(1 )4A d = （1.4）式中，，ρs=As/Ac，为纵筋配筋率；As为纵向钢筋总截面面积。因此，反映圆形单片箍约束效率的系数为：2e cecc s('1 )21sA dkA = = （1.5）相似的，对于圆形螺旋箍筋 ke为[17]：

曲线,菱形,箍筋,试件

长安大学硕士学位论文为 c2/α，其中常数 α 由曲线精确形状确定。箍筋所在平面内有效约束区混凝土面积为：2co1niicA = （1式中，n 为圆弧数量；c 为相邻纵筋间净距。Sheikh[16]将 λ 定义为箍筋所在平面有束区域面积与箍筋所围混凝土面积之比：21co=1niicA = （1.
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU37

【参考文献】