鋼筋混凝土Z形柱軸向受壓性能研究.pdf

1、現(xiàn)階段，異形柱從應(yīng)用的角度來講，主要分為：T形柱、L形柱、十字形柱和Z形柱。而在前三者的異形柱研究當(dāng)中，已經(jīng)開展了對形柱構(gòu)件的正截面、斜截面、軸壓比、延性、框架節(jié)點(diǎn)和抗震性能的研究，取得了大量的研究成果，而對Z形柱的研究還較為貧乏。在異形柱結(jié)構(gòu)體系中，Z形柱可以用作柱網(wǎng)軸線發(fā)生偏移時(shí)的轉(zhuǎn)換柱。在實(shí)際工程中為滿足建筑功能上的需要，Z形柱已經(jīng)被設(shè)計(jì)人員廣泛采用。但由于2006年頒布的《混凝土異形柱結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ149-2006)未將

2、 Z形柱列入，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì) Z形柱時(shí)沒有科學(xué)的參考依據(jù)。鑒于此，提出了Z形柱軸向受壓性能的探討研究，作為修訂相關(guān)規(guī)程的基礎(chǔ)研究。
　　針對Z形柱目前的研究狀況，本次研究在一定的配箍特征值范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)了7根Z形柱、3根矩形柱試件，通過軸向受壓性能試驗(yàn)，得出以下試驗(yàn)結(jié)果：
　　Z形柱的破壞主要以斜剪壓破壞為主，當(dāng)配箍特征值相對較小時(shí)容易形成貫通縫，發(fā)生剪壓破壞，配箍特征值較大時(shí)，構(gòu)件的剪壓破壞時(shí)壓碎保護(hù)層混凝土較為明顯，

3、構(gòu)件破壞時(shí)大部分縱向鋼筋屈服，箍筋未有拉斷。
　　對構(gòu)件的配箍特征值研究表明，構(gòu)件配箍特征值越大，其極限承載力和變形越大，箍筋對混凝土的約束作用越強(qiáng)，對兩組10根試件試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行研究，得到Z形柱的配箍特征值和應(yīng)變延性系數(shù)的變化關(guān)系，通過計(jì)算，構(gòu)件的配箍特征值在0.09~0.4之間時(shí)，其構(gòu)件的應(yīng)變延性系數(shù)變化范圍在1.15~2.35之間。
　　根據(jù)數(shù)據(jù)分析，建立了Z形柱約束混凝土峰值強(qiáng)度相對增大值和峰值應(yīng)變相對增大值與配箍特征

4、值的關(guān)系表達(dá)式，表明隨著混凝土配箍特征值的增大，Z形柱約束混凝土強(qiáng)度相對增大值增加較小，且基本相近。
　　對應(yīng)力—應(yīng)變測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，建立了Z形柱約束混凝土應(yīng)力—應(yīng)變曲線方程。對于混凝土抗壓強(qiáng)度和配箍特征值相同的構(gòu)件，箍筋直徑、強(qiáng)度和間距不同，約束混凝土應(yīng)力—應(yīng)變曲線基本相同，構(gòu)件的承載力和延性特征基本一致；混凝土的配箍特征值越大，其約束混凝土的峰值應(yīng)力和變形越大，箍筋對混凝土的約束作用越強(qiáng)。
　　通過分析Z形柱的受力過程