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随着高层及超高层建筑的发展应用,如果仍采用普通钢筋混凝土柱,在设计使用阶段会受到限制;如轴压比限制会导致结构截面尺寸变大,不仅影响结构使用空间,而且还会形成短柱甚至超短柱,增大破坏带来的危害。如何提高短柱的承载力及变形性能,成为现阶段研究结构性能的一个重要课题。通过大量的资料分析发现,提高钢筋混凝土柱变形能力的主要措施有箍筋约束、内加型钢(型钢混凝土柱)及外加钢管(钢管混凝土柱),通过构造方法增强箍筋约束是一种提高钢筋混凝土柱承载力及延性的有效措施,简单实用。影响箍筋约束效果的主要因素有配箍类型、混凝土强度等级、箍筋强度、箍筋间距、体积配箍率、纵筋配筋率等。
本文通过对配置S-Clip加强筋的试件柱轴压试验得出的试验数据进行选择分析,得出配箍类型为S-Clip加强筋及角部施加小S-Clip加强筋与复合箍筋相比对试验柱承载力及延性影响的差异性,并分析了随着混凝土强度等级及纵筋配筋率的变化对试验柱承载力及延性的影响规律。在此基础上转换S-Clip加强筋形态为横向约束即横向S-Clip加强筋,通过ANSYS有限元软件模拟分析配箍类型为横向S-Clip加强筋及横向S-Clip加强筋与复合箍筋结合试件的位移云图、应力云图、应变云图及裂缝图与复合箍筋和S-Clip加强筋的差异,分析横向S-Clip加强筋对约束混凝土柱承载力及变形能力的影响,同时通过ANSYS分析配置S-Clip加强筋试件不同混凝土强度等级及纵筋配筋率对箍筋约束下混凝土柱承载力及延性的影响规律,并验证与试验结论的一致性。
通过分析结果表明:角部配置S-Clip加强筋可以增强试件的承载力及延性性能;横向S-Clip加强筋可以增强对核心混凝土横向约束提高延性性能,但承载力相比S-Clip加强筋略有降低;横向S-Clip加强筋与复合箍筋结合不但可以增强试件的承载力还可以增强试件的延性性能;随着混凝土强度的提高试件的承载力增强而延性变差,纵筋配筋率的增加不但可以提高试件承载力还可以增强试件的延性性能,试验结论和模拟结果吻合。
本文通过对配置S-Clip加强筋的试件柱轴压试验得出的试验数据进行选择分析,得出配箍类型为S-Clip加强筋及角部施加小S-Clip加强筋与复合箍筋相比对试验柱承载力及延性影响的差异性,并分析了随着混凝土强度等级及纵筋配筋率的变化对试验柱承载力及延性的影响规律。在此基础上转换S-Clip加强筋形态为横向约束即横向S-Clip加强筋,通过ANSYS有限元软件模拟分析配箍类型为横向S-Clip加强筋及横向S-Clip加强筋与复合箍筋结合试件的位移云图、应力云图、应变云图及裂缝图与复合箍筋和S-Clip加强筋的差异,分析横向S-Clip加强筋对约束混凝土柱承载力及变形能力的影响,同时通过ANSYS分析配置S-Clip加强筋试件不同混凝土强度等级及纵筋配筋率对箍筋约束下混凝土柱承载力及延性的影响规律,并验证与试验结论的一致性。
通过分析结果表明:角部配置S-Clip加强筋可以增强试件的承载力及延性性能;横向S-Clip加强筋可以增强对核心混凝土横向约束提高延性性能,但承载力相比S-Clip加强筋略有降低;横向S-Clip加强筋与复合箍筋结合不但可以增强试件的承载力还可以增强试件的延性性能;随着混凝土强度的提高试件的承载力增强而延性变差,纵筋配筋率的增加不但可以提高试件承载力还可以增强试件的延性性能,试验结论和模拟结果吻合。