混凝土柱的轴心受压性能研究

混凝土柱的轴心受压性能研究
一、研究背景
混凝土柱是建筑结构中常见的构件之一，其轴心受压性能直接关系到结构的安全性和稳定性。

因此，对混凝土柱轴心受压性能的研究具有重要的意义。

二、研究目的
本研究旨在通过对混凝土柱轴心受压性能的测试和分析，探究其受力规律和破坏机制，为混凝土柱的设计和施工提供科学的依据。

三、研究方法
采用实验室试验的方法，通过对混凝土柱进行轴心受压试验，获取其受力-变形曲线和破坏模式。

同时，通过对试验结果进行分析，探究混凝土柱的受力规律和破坏机制。

四、实验设计
4.1 材料准备
本次试验采用的混凝土为C30级别的普通混凝土。

混凝土的配合比为：水灰比0.4，粉煤灰掺量30%，砂率为50%，骨料级配为5-20mm。

混凝土试块的制作采用标准养护方法，试块尺寸为
150mm×150mm×150mm。

4.2 试件制备
本次试验采用的混凝土柱为圆形截面，直径为200mm，高度为
400mm。

试件制备采用模具浇筑的方法，模具采用钢模具，内壁涂有模具油，以防止混凝土黏附。

4.3 试验装置
本次试验采用万能试验机进行试验，试验机的最大载荷为2000kN，
配备有位移测量装置和应变测量装置。

试验装置的示意图如图1所示。

图1 试验装置示意图
4.4 试验方法
试验前，对试件进行称重和测量直径和高度，以确定其几何参数。

试验时，将试件放置在试验机上，通过调整试验机的上下压板，施加压力，使试件受到轴向压力。

试验过程中，实时记录试件的位移和载荷数据，直至试件破坏。

试验过程中需注意试件的破坏形态，以确定其破坏模式。

五、实验结果与分析
5.1 试验结果
试验过程中，记录了试件的位移和载荷数据，并绘制了试件的受力-变形曲线，如图2所示。

图2 混凝土柱受力-变形曲线
从图2中可以看出，混凝土柱的受力-变形曲线呈现出三段式特征。

在试验初期，试件受力增加较快，但变形较小，这是由于混凝土的弹性阶段所致。

随着试件受力的增大，试件的变形也逐渐增加，直到试件进入屈服阶段。

屈服阶段的特征是试件的变形增加速度明显加快，但载荷增加速度减缓。

当试件达到极限承载力时，试件发生破坏，载荷急剧下降，试件变形也急剧增加。

5.2 破坏模式
通过观察试件的破坏形态，可以确定混凝土柱的破坏模式。

在本次试
验中，混凝土柱的破坏模式为压缩破坏。

试件在承载能力达到极限时，发生了轴向压缩破坏，试件底部发生了鼓包变形，试件顶部出现了裂缝，如图3所示。

图3 混凝土柱压缩破坏形态
六、结论
本次试验通过对混凝土柱轴心受压性能的测试和分析，得出了以下结论：
1.混凝土柱的受力-变形曲线呈现出三段式特征，分别为弹性阶段、屈
服阶段和破坏阶段。

2.混凝土柱的破坏模式为压缩破坏，试件在承载能力达到极限时，发生了轴向压缩破坏。

3.影响混凝土柱轴心受压性能的因素有很多，如混凝土的强度、配合比、骨料类型和比例、养护条件等。

本次研究结果对混凝土柱的设计、施工和维护具有重要的参考价值，
但需要进一步研究深入探究混凝土柱轴心受压性能的影响因素，以提
高混凝土柱的抗震性和安全性。