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目前国内外针对配500MPa级细晶高强钢筋的混凝土柱的抗震性能试验研究还处于空白阶段,这给我国混凝土规范中关于高强钢筋方面的结构设计条款的制订及工程中高强钢筋的应用带来了不便。本课题作为“863”项目子课题、《混凝土结构设计规范》“第六批研究课题”的重要组成部分,提出了配置高强钢筋的混凝土柱抗震性能试验,为我国规范的修订及高强钢筋的应用提供理论基础和试验依据。
本文通过对6根配置500MPa细晶高强钢筋的混凝土柱进行压弯低周反复荷载试验,分析了影响其延性及抗震性能的因素,讨论了混凝土强度、轴压比及配箍率的影响,研究了其滞回曲线、骨架曲线、钢筋应变曲线及刚度退化的特征,求出了各试件的位移延性系数。
通过试验结果及理论分析得出的主要结论有:所有试验的试件最终均呈弯曲型破坏;在进行柱的压弯承载力设计时,作为纵筋和箍筋的500MPa细晶高强钢筋其强度应予以折减;所有试验试件均表现出较好延性,其抗震性能的变化规律与普通钢筋混凝土柱基本相同,可以认为500MPa细晶高强钢筋可用于抗震结构设计。
最后,本文还计算了配置500MPa细晶高强钢筋的混凝柱低周反复加载下的塑性铰长度,回归了经验公式;提出了混凝土柱恢复力模型,推导出了求解其理论骨架曲线特征参数的经验公式。将恢复力模型的理论骨架曲线与试验结果进行对比,吻合较好。