【摘 要】
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在5.12汶川地震以及4.14玉树地震中,人类赖以生存的家园在短短几分钟的时间里轰然倒下。其中,结构柱的破坏与失效是导致整个结构破坏和倒塌的重要原因之一。FCCC-R(FRP confined concrete core encased rebar)增强的钢筋混凝土柱是近年来提出的一种新型组合构件。这种构件将复材管约束混凝土作为约束核心,配置在钢筋混凝土柱中,利用复合材料管对混凝土的约束作用提高核
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在5.12汶川地震以及4.14玉树地震中,人类赖以生存的家园在短短几分钟的时间里轰然倒下。其中,结构柱的破坏与失效是导致整个结构破坏和倒塌的重要原因之一。FCCC-R(FRP confined concrete core encased rebar)增强的钢筋混凝土柱是近年来提出的一种新型组合构件。这种构件将复材管约束混凝土作为约束核心,配置在钢筋混凝土柱中,利用复合材料管对混凝土的约束作用提高核心混凝土的抗压承载力,同时利用复合材料管与混凝土对钢筋的复合约束作用限制钢筋的屈曲,充分发挥钢筋的抗压承载力,从而提升结构柱的极限抗倒塌能力。但是,轴心受压在现实生活中的适用性很低,由于各种各样的原因导致大多数建筑中的结构柱都不是完全意义上的轴心受压。偏心受压构件才是最为普遍的构件,因此有必要对FCCC-R增强的钢筋混凝土柱在荷载下的压弯力学性能进行研究。为了研究FCCC-R增强的钢筋混凝土柱压弯力学性能,本文设计并制作了10个试件(7个FCCC-R增强的钢筋混凝土试件,3个钢筋混凝土试件),并进行了偏心受压静力加载试验,观察了试件的破坏形态,获得了荷载-柱中侧向变形曲线以及轴向应变分布曲线,分析了偏心距对组合柱承载力、延性以及抗弯刚度的影响。试验结果表明:(1)FCCC-R增强的钢筋混凝土压弯试件的最终破坏形态均表现为受压区混凝土压溃,贯通的水平裂缝分布在受拉区。(2)峰值荷载之前,组合柱的应变分布满足平截面假定,FCCC-R组件与外部钢筋混凝土共同工作性能良好。(3)FCCC-R增强的钢筋混凝土压弯试件峰值点处的抗弯刚度得到了不同程度的提高,但提高的幅度随偏心距的增大不断降低。(4)在小偏心作用下,FCCC-R增强的钢筋混凝土柱的刚度和峰值承载力与RC柱相比均有一定提高,峰值后承载力下降缓慢,且具有稳定的残余承载力以及残余变形能力。在界限和大偏心作用下,组合柱的峰值荷载、峰值点对应的侧向变形均低于RC柱。(5)FCCC-R增强的钢筋混凝土压弯试件,随着偏心距0)的增加,峰值承载力降低,峰值点柱中侧向挠度8)增大,延性降低。(6)需对配置FCCC-R的组合柱的构造形式进行合理的设计,才能保证FCCC-R组件及其组合柱力学性能的充分发挥。
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