高强箍筋约束混凝土柱抗震性能和累积损伤分析

作     者：侯翀驰 汪凯旋 郑文忠 刘雨晨 张力佳 李宏斌 HOU Chongchi;WANG Kaixuan;ZHENG Wenzhong;LIU Yuchen;ZHANG Lijia;LI Hongbin

作者机构：沈阳建筑大学土木工程学院沈阳110168 哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090 武汉理工大学基建处武汉430070 中国建筑第二工程局有限公司北京100160 

出 版 物：《工业建筑》 (Industrial Construction)

年 卷 期：2024年第54卷第3期

页      面：133-142页

学科分类：081405[工学-防灾减灾工程及防护工程] 08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：辽宁省自然科学基金博士科研启动项目(2023-BS-133) 辽宁省教育厅基本科研项目(LJKM20220920) 国家自然科学基金项目(51678190) 

主　　题：高强箍筋 约束混凝土柱 抗震性能 损伤模型 损伤指数 

摘      要：损伤指标可以量化结构或构件在地震作用下的损伤程度,为震后结构损伤评估及结构抗震设计提供重要的理论依据。因此,开展了15个配置高强箍筋的约束混凝土柱抗震性能试验研究和累积损伤分析。试验结果表明:达到峰值点时,约束箍筋尚未屈服,约束箍筋拉应力为屈服强度的56%~91%,达到极限位移时,约束箍筋屈服但仍未被拉断;配置高强箍筋的约束混凝土在整个受力过程中展现出良好的承载力和变形能力。针对混凝土强度等级为C50、配置HRB500纵筋的高强箍筋约束混凝土柱,不同损伤模型的计算结果与试验结果表明:Chai模型能够较为准确地预测损伤程度。对于剪跨比为3、配筋率和配箍率较大的试件,在轻微破坏和中等破坏阶段,Kunnath模型计算的损伤指数稍微偏小。付国模型在各阶段均能较好地预测损伤程度,但损伤指数计算值大于1,计算结果不收敛。剪跨比较大的约束混凝土柱会降低其损伤发展速度,轴压比的增加会加剧约束混凝土的损伤程度。高配筋率和高体积配箍率的约束混凝土柱损伤发展速度较慢,相同循环次数下,损伤程度较低。在约束混凝土柱设计中,可通过合理配置纵向钢筋和约束箍筋,降低和延缓约束混凝土柱的累积损伤。