轴压重复荷载作用下箍筋约束混凝土L形柱的性能研究

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1、分类号：TU375密级：公开UDC：624编号：201421601038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L形柱的性能研究论文作者：魏士华学生类别：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）DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofCivilEngineeringTHERESEARCHONTHEP

2、ERFORMANCEOFL-SHAPEDCONCRETECOLUMNSCONFINEDBYSTIRRUPSUNDERAXIALREPEATEDLOADSbyWeiShihuaSupervisor:AssociateProf.WangXiaoweiMay2017ThisworksupportedbytheNaturalScienceFoundationofHebeiProvince.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

3、。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

4、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：摘要异形柱是指在满足结构强度和刚度的条件下，根据房间布置情况和柱子具体位置采用的十字形、T形、L形截面框架柱。与矩形柱和圆形柱相比，异形柱结构抗震性能较差，为了提高异形柱混凝土的强度和延性，避免在地震时发生脆性破坏，需要在异形柱中配置适量的箍筋，使其核心区混凝土处于三向应力状态，限制核心混凝土的横向膨胀变形。目前，已有学者对单调荷载作

5、用下箍筋约束混凝土异形柱理论进行了研究。而在使用期间，异形柱结构会承受各种荷载随机的或有规律的多次重复加卸载作用，结构中的混凝土必有相应的应力重复作用。因此本文对轴压重复荷载作用下不同配箍的约束混凝土L形柱试件进行试验研究，对箍筋约束混凝土L形柱在承受轴压重复荷载时的强度、变形性能加以分析。为L形柱构件及其结构的非线性分析和抗震性能分析提供参考依据，以实现科学合理地分析、设计L形柱结构。本文完成了5根箍筋约束混凝土L形柱在轴心受压重复荷载作用下的试验研究，分析了轴压重复荷载作用下箍筋约束混凝土L

6、形柱的破坏过程及破坏特征以及各柱的承载力、应变发展、变形能力等，并建立了延性系数计算公式。结果表明，随着配箍特征值增大，破坏类型由斜向破坏转变为纵向压碎破坏，L形柱峰值荷载、位移增大，骨架曲线下降段越平缓；延性系数计算结果与试验结果吻合良好。采用有限元软件分析了轴压重复荷载作用下箍筋对L形截面柱核心混凝土的约束作用，约束机理与单调荷载作用下相似，建立了约束混凝土抗压强度、峰值应变与配箍特征值、箍筋有效系数的关系表达式，结果表明计算结果与试验结果吻合良好；并在此基础上建立了L形截面短柱轴压承载力计

7、算公式，与试验结果相比，计算结果偏于安全，可用于轴压重复荷载作用下箍筋约束混凝土L形截面短柱的轴心极限承载力的分析。参照单调荷载作用下L形柱的箍筋约束混凝土应力-应变全曲线数学模型建立了轴压重复荷载作用下L形柱箍筋约束混凝土应力-应变包络线方程，计算结果和试验结果吻合良好。并对轴压重复荷载作用下L形柱箍筋约束混凝土加卸载曲线进行分析，建立了加卸载准则，计算结果和试验结果吻合良好，说明本文提出的加卸载曲线方程能够较好地反映轴压重复荷载作用下L形柱约束混凝土的应力-应变曲线变化规律。关键词：轴压重复

8、荷载；L形柱；箍筋约束混凝土；配箍特征值；加卸载准则IABSTRACTSpecial-shapedcolumnsrefertoundertheconditionofsatisfyingthestructuralstrengthandstiffness,usingcross,T-shaped,L-shapedframecolumnsaccordingtotheroomlayoutandthespecificpositionofthecolumns.Theyaredifferentfromrecta