基于配筋变化的混凝土箱型柱抗震性能试验研究

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为了研究配筋率对钢筋混凝土箱型截面柱抗震性能的影响,本文按1:10的比例设计了两个缩尺构件并进行了拟静力试验以及相关的理论分析。通过试验数据和理论分析的对比,研究了配筋率对钢筋混凝土箱型截面柱的延性、承载力以及耗能能力的影响,同时,建立了以配筋率为设计控制参数的恢复力模型,最后,利用有限元分析软件ABAQUS有限元模拟进一步确认了配筋率对钢筋混凝土箱型截面柱抗震性能的影响,并验证了水平极限承载力计算公式的适用性。具体研究结果如下:(1)配筋率在1.58%~2.21%范围内,随着配筋率的增大,试件的耗能能力和水平极限承载力明显上升,试件的延性也有所增长但当试件的配筋率接近2.21%时,延性有所下降;(2)配筋率在此范围内,提升配筋率有利于减缓试件屈服后的刚度退化,但当试件达到最大承载力进入破坏阶段时,会加快试件承载力的降低;(3)分析试验数据并结合有限元分析,验证了基于石文仙、乔刚所提出的箱型截面正截面强度计算公式以及水平极限承载力公式所得修正公式的有效性;(4)通过有限元分析验证了理论分析所得恢复力模型的适用性,结果表明,该恢复力模型是适用于此类构件的。本文通过拟静力试验研究,结合相关理论以及有限元模拟,得出了配筋率对钢筋混凝土箱型截面柱耗能能力、延性、承载力以及刚度退化的影响,进而分析了合理的配筋率范围,这对后续的理论研究以及工程实践具有一定的参考价值。
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