配筋率及配筋方式对钢筋混凝土柱延性的影响

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影响钢筋混凝土框架柱延性的主要因素有轴压比、剪跨比、配箍特征值、纵向钢筋的配筋率及配筋形式。在我国,轴压比、剪跨比、配箍特征值对柱延性影响的研究已日趋成熟,研究成果大多被现行设计规范采纳,然而纵向钢筋的配筋率及配筋形式对柱延性影响的研究较少。本文通过非线性数值模拟,系统研究了纵向钢筋配筋率、配筋形式及核心配筋宽度对柱延性的影响,给出了相应的设计方法。 钢筋混凝土柱非线性数值模拟首先要解决的问题是约束混凝土柱的模拟,本文采用调整配箍特征值及箍筋本构模型的方法,成功模拟了约束混凝土柱的荷载—位移曲线。 研究表明,柱延性随着纵筋配筋率的增加而增大,若以现行规范的最小配筋率柱的延性作为基准,则随柱纵向钢筋配筋率的增大其轴压比可逐渐提高,文中探讨了不同纵向钢筋配筋率下,柱配箍特征值及混凝土强度对其延性的影响,给出了纵向钢筋配筋率与柱的轴压比限值关系。 核心区配筋是近年来为提高柱轴压比采用的一种措施,本文研究了核心配筋柱的核心区宽度、核心区纵筋配筋率、配箍特征值、混凝土强度对其轴压比的影响。研究表明,在不同配箍特值下存在一个核心区宽度的优化上限;柱延性随着核心区纵筋配筋率的增加而增大,若以现行规范的最小配筋率柱的延性作为基准,则随柱核心区纵向钢筋配筋率的增大其轴压比可逐渐提高,文中探讨了不同核心区纵向钢筋配筋率下,柱配箍特征值及混凝土强度对其延性的影响,给出了核心区纵向钢筋配筋率与柱的轴压比限值关系。
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