轴压重复荷载作用下箍筋约束混凝土T形柱的性能研究

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1、分类号：TU375密级：公开UDC：624编号：201421601002河北工业大学硕士学位论文轴压重复荷载作用下箍筋约束混凝土T形柱的性能研究论文作者：李政儒学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：土木工程指导教师：王晓伟职称：副教授资助基金项目：河北省自然科学基金（E2014202178）DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofCivilEngineeringTHERESEARCHONTHEPERFORMANCEOFT-SHAPEDCONCRETECOLUMNSCONFINEDBY

2、STIRRUPSUNDERAXIALREPEATEDLOADINGbyLiZhengruSupervisor:AssociateProf.WangXiaoweiMay2017ThisworksupportedbyNaturalScienceFoundationofHebeiProvince.No.E2014202178.原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中

3、以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要T形截面柱作为异形柱的一种，柱肢与墙同厚，具有室内不露柱楞、美观实用、有效提高房屋空间利用率等优点，应用

4、前景良好。但T形柱因截面形状不规则，力学性能较传统矩形柱有很大差异。钢筋混凝土T形柱变形能力差且易发生脆性破坏，延性及抗震性能不易得到保证，可通过配置适量箍筋对T形柱核心混凝土进行约束，改善其受力性能。本文进行了5根箍筋约束混凝土T形柱的轴心受压重复荷载试验和1根单调轴心受压荷载试验，研究了配箍特征值对试件的破坏过程及破坏特征的影响，结果表明：配箍特征值较小的试件易发生斜向破坏，破坏面与水平面的夹角为65°~75°，配箍特征值较大的试件易发生纵向压碎破坏。根据试验结果分析了配箍特征值对试件的刚度退化及延性的影响，结果表明：适当增大试件的配箍特征值可有效延缓试件的刚度退化；随着配箍特征

5、值的增大，试件延性变好。建立了T形柱延性系数的计算公式，计算结果与试验结果吻合良好。采用ANSYS软件对轴心受压重复荷载作用下箍筋约束混凝土T形柱进行了数值分析，结果表明：试件的荷载-位移骨架曲线的上升段计算值与试验值吻合良好；试件的峰值荷载、峰值应变的计算值与试验值误差在10%以内；T形柱约束混凝土的应力-应变包络线计算值与试验值吻合良好，约束混凝土的强度计算值与试验值相对误差10%以内，证明了有限元分析模型的合理性。综合数值分析与试验结果揭示了轴压重复荷载作用下T形柱箍筋约束混凝土的约束机理，在此基础上分析了配箍特征值、箍筋间距及形式等因素对轴心受压重复荷载作用下T形柱约束混凝土

6、强度、变形性能的影响，建立了轴心受压重复荷载作用下T形柱箍筋约束混凝土强度、峰值应变的计算公式，计算结果与试验结果吻合良好。参照单调轴心受压作用下T形柱的箍筋约束混凝土应力-应变数学模型，建立了轴心受压重复荷载作用下T形柱箍筋约束混凝土的应力-应变曲线包络线方程；并对轴心受压重复荷载作用下箍筋约束混凝土T形柱加卸载曲线进行分析，建立了加卸载曲线方程，计算结果与试验结果吻合较好，说明建立的曲线方程能够较好地反映轴心受压重复荷载作用下T形柱约束混凝土的应力-应变曲线变化规律。关键词：轴心受压重复荷载；T形柱；配箍特征值；约束混凝土IABSTRACTTheT-shapedcolumnisa

7、kindofthespecial-shapedcolumn,thethicknessofT-shapedcolumnlimbisthesameasthewall,theedgesofT-shapedcolmnishiddenintothewall,thespaceofhousescanbeeffectivelyincreased,thustheapplicationprospectofT-shpedcolunmisexcellent.Butthecorss