600MPa级钢筋混凝土柱抗震性能研究

600MPa级钢筋混凝土柱抗震性能研究
目前,配置600MPa级钢筋混凝土柱的抗震性能试验研究尚少,这给我国混凝土规范中关于配置高强钢筋混凝土柱的结构设计条目的制订及高强钢筋的应用带来了不便,本文从试验、理论两个方面研究配置600MPa级钢筋混凝土柱的抗震性能,为我国规范的修订及高强钢筋的应用提供理论基础和试验依据。

(1)对6
个剪跨比为3.2的600MPa级钢筋混凝土柱进行了低周反复加载试验,其中包括5个配置600MPa级钢筋试件和1个配置400MPa级钢筋试件,分析了不同钢筋强度、箍筋间距和轴压比对试件破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、钢筋应变、承载力及延性、耗能性能、刚度与强度退化等抗震性能指标的影响。

结果表明:试件主要发生弯曲破坏;提高纵筋及箍筋强度,试件的承载力和能量耗散均明显增加,但延性有所降低;箍筋间距从70mm提高至105mm时,试件延性和耗能能力会明显降低,同时试件后期的刚度退化及强度衰减加快,但承载力基本不受影响;在0.2-0.5轴压比下,增大轴压比,能明显提高试件的承载力和滞回耗能,使600MPa级钢筋混凝土柱达到与400MPa级钢筋混凝土柱同等的耗能能力,但会加剧600MPa级纵筋与混凝土间的粘结失效,导致试件在后期的刚度退化和强度衰减加快,变形能力下降。

(2)通过对试验结果进行理论分析以及数据回归,提出了配置600MPa级钢筋的混凝土柱恢复力模型,推导出了理论骨架曲线特征参数(屈服荷载、屈服位移、峰值荷载、荷载峰值点位移),同时对试验数据进行回归分析,得出了滞回曲线加卸载刚度的退化规律。

基于骨架曲线模型与加卸载刚度退化规律,详细描述了600MPa级钢筋混凝土柱在反复荷载下的滞回规则,得到其恢复力特性,将恢复力模型的理论骨架曲线与本文试验结果进行了对比,吻合较好,验证了模型的准确性。