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Rock Street, San Francisco
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  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与试验值比较吻合。 
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(214)1386 
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,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,经纤维与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与高,又进一步强化了混凝土材料各项关键性能,大幅度地升了结构的耐久性,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5 mm的正方形框架柱,缩尺比例为1∶2.5。模型柱边长均为2 mm× 2 mm,剪跨比均取3.,各柱的纵向钢筋均为412,箍筋按非抗震构造求配置(从底梁顶面起算,2 mm以内,为(6@1;2 mm以上为(6@15),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HRB4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。更多如何发表论文相关知识请参考http//www.starlunwen.net/

  

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