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应用力学学报 2021年第4期38卷 1676-1683页

作者：李哲雷家奇张香草冯学伟田建勃西安理工大学土木建筑工程学院西安710048

为了研究型钢钢纤维高强混凝土(SSFRHSC)柱的受力性能,设计了5个偏压和1个轴压SSFRHSC柱,研究了柱在不同偏心率和纤维体积率下的力学性能和破坏特征。试验结果表明:由于型钢和钢纤维的加入使SSFRHSC柱具有较强的变形能力;SSFRHSC柱的承... 详细信息

为了研究型钢钢纤维高强混凝土(SSFRHSC)柱的受力性能,设计了5个偏压和1个轴压SSFRHSC柱,研究了柱在不同偏心率和纤维体积率下的力学性能和破坏特征。试验结果表明:由于型钢和钢纤维的加入使SSFRHSC柱具有较强的变形能力;SSFRHSC柱的承载力和延性均与钢纤维体积率有关,钢纤维体积率从0%增加到0.5%和1.0%,SSFRHSC柱峰值承载力分别提高了9.47%和19.20%,其位移延性系数也分别增加了22.94%和34.41%;偏心距的改变对组合柱在偏心受压时的位移延性系数有明显影响,偏心距从40mm增加到80mm和120mm,试件的位移延性系数分别增加20.77%和42.25%。最后,建立了SSFRHSC柱承载力计算公式,计算结果接近试验值,可为该类组合柱结构设计提供一定参考。

关键词：型钢钢纤维高强混凝土偏心受压钢纤维体积率位移延性系数

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型钢钢纤维高强混凝土偏压柱力学性能研究

型钢钢纤维高强混凝土偏压柱力学性能研究

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作者：雷家奇西安理工大学

学位级别：硕士

随着超高层及大跨度建筑的发展,越来越需要承载能力高的新型组合柱。型钢高强混凝土(SHSC)柱就是其中一种,但是其有脆性大的缺点,现加入钢纤维以改善型钢高强混凝土柱的缺点。最终结合各自材料优势,提出型钢钢纤维高强混凝土(SSFRHSC)... 详细信息

随着超高层及大跨度建筑的发展,越来越需要承载能力高的新型组合柱。型钢高强混凝土(SHSC)柱就是其中一种,但是其有脆性大的缺点,现加入钢纤维以改善型钢高强混凝土柱的缺点。最终结合各自材料优势,提出型钢钢纤维高强混凝土(SSFRHSC)柱。工程中柱大多数处于偏心受压状态,所以研究SSFRHSC柱偏心受压状态下的力学性能是必要的。本文对SSFRHSC柱进行静载试验研究,设计制作了 6根试件,研究了 SSFRHSC柱在不同偏心距0mm、40mm、80mm、120mm,不同钢纤维体积率0%、0.5%、1.0%下的承载力和破坏特征以及裂缝特征等情况。获取了柱的荷载-位移曲线,以及不同荷载时控制截面应变以及裂缝发展数据,分析不同钢纤维体积率以及随着偏心距的变化对SSFRHSC柱承载力、延性等力学性能的影响规律,揭示SSFRHSC柱的破坏形态和受力机理。试验结果表明:(1)SSFRHSC柱具有较强的承载力、刚度及良好的延性,破坏的类型按不同偏心距时可分为受拉破坏和受压破坏两种形式,与普通SRC柱大小偏心受压破坏类型相似;(2)SSFRHSC偏压柱的承载力与钢纤维体积率、偏心距大小有关,钢纤维体积率从0%到1%,每提高0.5%,组合柱极限承载力分别提高9.47%和9.79%;偏心距从0mm到120mm每增加40mm,峰值荷载分别降低了 39.80%、38.69%和32.70%。SSFRHSC柱具有较强的变形能力和抗裂性能,钢纤维对高强混凝土的脆性开裂有很好的抑制效果,且钢纤维体积率从0%到1%,每提高0.5%,SSFRHSC柱开裂荷载分别提高27.50%和13.73%;(3)钢纤维的加入对SSFRHSC偏心受压柱的延性有明显的改善,且钢纤维体积率从0%到1%,每提高0.5%,延性系数分别增加22.94%和9.33%。偏心距对延性系数也有较大影响,偏心距从40mm到120mm,每增加40mm,其SSFRHSC柱延性系数分别增大20.77%和 1 7.78%。(4)最后,在简化计算法、改进《钢骨混凝土结构技术规程》和改进《组合结构设计规范》以及全截面应力计算方法基础上进行了承载力的计算,计算结果接近试验值。对普通混凝土结构裂缝公式在SSFRHSC结构裂缝计算中的适用性进行计算分析,为其在实际工程计算中提供参考价值。

关键词：型钢钢纤维高强混凝土应变延性承载力裂缝

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