高強(qiáng)混凝土柱力學(xué)有何性能

　　采用高強(qiáng)箍筋約束高強(qiáng)混凝土構(gòu)件可以提高其延性性能，能更加充分的利用高強(qiáng)混凝土的優(yōu)勢(shì)。為了深入研究高強(qiáng)箍筋約束高強(qiáng)混凝土柱的力學(xué)性能，接下來小編簡(jiǎn)單介紹一篇優(yōu)秀高強(qiáng)混凝土論文。

　　1引言

　　近些年，隨著人們對(duì)超高層建筑和大跨建筑的需要促進(jìn)了施工技術(shù)和高性能材料的發(fā)展[1]，高強(qiáng)混凝土在其中發(fā)揮了重要的作用，但混凝土的高強(qiáng)化并沒有完全發(fā)揮出來，主要是受限于混凝土高強(qiáng)化后的脆性性能。高強(qiáng)混凝土構(gòu)件的應(yīng)力-應(yīng)變曲線在到達(dá)峰值應(yīng)力后，曲線下降段很突然，屬于脆性破壞，這在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上是不允許的，而普通混凝土構(gòu)件的應(yīng)力-應(yīng)變要飽滿一些，顯示出較好的延性性能[2]。本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)高強(qiáng)箍筋約束高強(qiáng)混凝土柱的研究的基礎(chǔ)上，對(duì)高強(qiáng)箍筋約束高強(qiáng)混凝土柱的力學(xué)性能進(jìn)行規(guī)律總結(jié)，可為高強(qiáng)箍筋約束高強(qiáng)混凝土柱力學(xué)性能定性研究分析提供基礎(chǔ)。

　　2高強(qiáng)箍筋約束高強(qiáng)混凝土柱的強(qiáng)度和延性影響因素分析

　　2.1混凝土強(qiáng)度的影響

　　混凝土強(qiáng)度是影響高強(qiáng)混凝土柱極限承載力的一個(gè)重要因素，研究一致表明：在相同條件下，混凝土強(qiáng)度等級(jí)越高，約束混凝土柱的極限承載力越大。賀霞[3]通過對(duì)高強(qiáng)箍筋約束高強(qiáng)混凝土柱的軸壓試驗(yàn)得到的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，得出了上述的規(guī)律。DanielCusson[4]進(jìn)行的軸壓試驗(yàn)也證明的這一規(guī)律，這一規(guī)律與普通混凝土構(gòu)件類似，但曲線形狀在達(dá)到峰值后是完全不一樣的。

　　2.2箍筋配箍率的影響

　　普通混凝土柱中，較大的配箍率對(duì)核心混凝土的約束效果有明顯提高，從而提高約束混凝土柱的承載力。然而高強(qiáng)混凝土在這方面在約束效果上提高的幅度不大，也就是說，箍筋配箍率的影響的確存在，但效果不好。Bjekeli[5]和Ki-NamHong[6]在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上分析了配箍率對(duì)約束混凝土柱力學(xué)性能影響，研究表明了當(dāng)配箍率較小時(shí)，高強(qiáng)混凝土柱的強(qiáng)度和延性改善效果不明顯。但多數(shù)學(xué)者試驗(yàn)所采用的箍筋強(qiáng)度不高，如果較高強(qiáng)度的箍筋，效果可能不一樣，需要做進(jìn)一步的研究。

　　2.3箍筋強(qiáng)度的影響

　　在混凝土柱中通常配置螺旋箍筋，螺旋箍筋的強(qiáng)度越高，對(duì)核心混凝土的約束應(yīng)力越大，相應(yīng)的核心混凝土的極限承載力越高。核心混凝土內(nèi)部的裂縫開展比較緩慢，不會(huì)突然破壞[7]。張愉[8]通過研究表明，體積配箍率在一定范圍內(nèi)對(duì)提高約束混凝土柱的承載力是有明顯提高的，但在體積配箍率較小的情況下，這一效果不明顯，并通過理論分析得到體積配箍率的限值，當(dāng)配箍率為大于2.53時(shí)，體積配箍率值越大，對(duì)約束混凝土柱承載力的提高幅度越大。

　　2.4箍筋間距的影響

　　研究表明，箍筋的間距的不同對(duì)約束混凝土柱的約束效果不一樣[9]。箍筋間距大，提供的側(cè)向約束力小，對(duì)核心混凝土約束應(yīng)力就小;箍筋間距密，則提供的側(cè)向約束力大，對(duì)核心混凝土約束應(yīng)力就大。并且箍筋較密的約束混凝土柱試件，在軸壓試驗(yàn)的前期混凝土保護(hù)層不易破壞而剝落，這一現(xiàn)象也間接說明箍筋間距越小，約束效果越好。SUNGJOONGKim[10]對(duì)不同箍筋間距的柱子進(jìn)行軸壓試驗(yàn)，結(jié)果表明減小箍筋間距對(duì)約束混凝土柱的強(qiáng)度提高影響不大，但對(duì)曲線下降段的殘余強(qiáng)度有所提高，即對(duì)提高延性性能有一定效果。

　　2.5箍筋約束形式的影響

　　圖1是常見箍筋的約束形式。不同的箍筋形式對(duì)核心混凝土柱約束效果不一樣。復(fù)合螺旋箍筋的約束效果比環(huán)形箍筋的約束效果要好，可以有效提高混凝土柱的強(qiáng)度和延性性能。形狀簡(jiǎn)單的箍筋形式只包含一個(gè)核心區(qū)，而形式復(fù)雜的復(fù)合箍筋可以將核心混凝土分隔成更多的核心區(qū)，并且這樣劃分后可以提高核心混凝土的約束效果。Cusson[11]通過對(duì)比了不同箍筋形式得出了上述的規(guī)律，并且從分析了其中的機(jī)理，提出了有效約束應(yīng)力的計(jì)算公式，為建立高強(qiáng)箍筋約束高強(qiáng)混凝土柱的應(yīng)力-應(yīng)變模型提供了基礎(chǔ)。

　　2.6縱筋配筋的影響

　　縱筋配筋的數(shù)量和縱筋的屈服強(qiáng)度對(duì)高強(qiáng)箍筋約束高強(qiáng)混凝土柱的強(qiáng)度和延性性能影響很小。Yong[12]的研究表明，在高強(qiáng)混凝土約束柱的核心區(qū)合理配置一定數(shù)量的縱筋是可以改善柱的延性性能。Nagashima[13]研究中表明，在其他條件相同的情況下，只改變縱筋的屈服強(qiáng)度，對(duì)柱子的延性性能的提高效果很小。在其他條件相同的情況下，只改變縱筋的數(shù)量，縱筋的強(qiáng)度不變，對(duì)約束混凝土柱的承載力和延性的影響也很小。

　　3結(jié)束語

　　普通混凝土結(jié)構(gòu)的理論研究已趨于成熟，但高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的理論研究尚未形成成熟的理論，這極大的阻礙了高強(qiáng)混凝土在工程中的應(yīng)用。提高高強(qiáng)混凝土構(gòu)件的延性性能是高強(qiáng)混凝土在實(shí)際工程中運(yùn)用的關(guān)鍵技術(shù)，特別是在有抗震設(shè)計(jì)要求建筑。目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于高強(qiáng)混凝土約束柱的研究尚處于探究階段，考慮的影響因素也比較有限，不是很全面，理論不夠完完善，設(shè)計(jì)規(guī)范還沒有成型，大多研究成果尚停留在定性分析層面，定量分析的成果比較少，有必要對(duì)高強(qiáng)混凝土柱做進(jìn)一步的研究，建立本構(gòu)模型，為理論形成打下基礎(chǔ)。

　　閱讀期刊：商品混凝土

　　《商品混凝土》由建筑材料工業(yè)技術(shù)情報(bào)研究所、中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)科普工作委員會(huì)、黑龍江省建材行業(yè)協(xié)會(huì)主辦，是國(guó)內(nèi)首家商品混凝土專業(yè)期刊，面向全國(guó)商品混凝土生產(chǎn)、科研、應(yīng)用、檢測(cè)、教學(xué)等行業(yè)，是以專業(yè)技術(shù)為核心的綜合類刊物。