不同强度钢纤维混凝土连梁试验研究

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随着科学的进步和社会的发展,人们更加追求对空间的利用,所以越来越多的高层建筑出现在了我们的日常生活当中。在这些高层、超高层建筑中大多是剪力墙结构或与剪力墙相关的结构形式,而连梁作为剪力墙结构抗震的第一道防线,其重要性不言而喻。近些年,随着近代混凝土结构技术的发展,对连梁的设计也提出了更高的要求,即在大震情况下,连梁要具有很好的延性,能够协调联肢剪力墙的之间的变形,能够充分的吸收地震能,其破坏形式要是延性破坏。但是连梁自身对剪力非常敏感,普通混凝土的小跨高比连梁常常为剪切破坏,难以很难实现设计上的“强柱弱梁”的理念。改善连梁的抗剪性能成为国内外一个重要的研究课题,许多专家和学者也在这方面做了很多研究工作,也取得了显著的成绩,但都有着自身的缺陷。混凝土中掺入一定量的钢纤维便形成了钢纤维混凝土。由于钢纤维其本身的抗拉强度远远高于混凝土,当乱向随机分布在混凝土中的时候,有效的改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗剪性能,提高了混凝土的延性、韧性。若将连梁中的普通混凝土变为钢纤维混凝土,势必会提高普通连梁的承载力和耗能能力,在地震作用下达到延性破坏的设计理念。本文按照符合钢筋混凝土连梁的受力状态,设计了6个强度不同的钢纤维混凝土连梁,研究其在低周期反复荷载作用下的受力性能。主要进行了以下工作:(1)根据连梁在地震作用下的受力特点,设计符合连梁受力性能的试验装置,同时根据试验规程设计合理的试验方案。(2)详细记录6个不同强度的钢纤维混凝土连梁在低周期反复荷载作用下裂缝的产生和发展情况,以及构件的破坏状态。根据采集得到的试验数据绘制骨架曲线和荷载—位移滞回曲线,同时深入研究其延性、耗能和刚度等性能。能够明显得出,钢纤维混凝土强度影响着钢纤维混凝土连梁的各项性能。随着钢纤维混凝土强度的提高,其极限承载力有所提高,但其延性和耗能能力并不随强度提高成线性增长,而是呈现出山峰状,当纤维混凝土抗压强度CF60时为最佳,达到峰值,大于或小于此强度时都会有所减弱。(3)通过对试验数据的对比与分析,得出不同抗压强度钢纤维混凝土连梁在低周期反复荷载作用下的极限承载力计算公式。
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