X形配筋研究现状

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1、2014年第1期·39·第40卷总第177期SichuanBuildingMaterials2014年2月DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2014.01.021X形配筋研究现状马丽萍(中国建筑西南设计研究院有限公司,四川成都610041)摘要:对震害的研究表明,框架结构的柱脚和节点形筋的混凝土柱的抗震性能进行了大量试验研究,并取得[3]核心区是抗震的薄弱环节,为了提高薄弱部位的抗震性能,重要的研究成果。试验得出,在框架柱中采用X形配筋人们采用了很多加强方法,其中X形配筋方法作为一种有法可以在不增加箍

2、筋和其他材料造价的前提下,防止或减效的方法,得到广泛应用。轻混凝土柱的剪切破坏,增加柱子的延性,从而大大提高关键词:框架结构;短柱;节点;X形配筋;抗震性能混凝土结构的抗震性能。以短柱为例(见图1)。中图分类号:TU37文献标志码:B图1(a)内力平衡方程为:文章编号:1672-4011(2014)01-0039-032M-Ql=0(1)图1(b)中则有:0前言Fh=M(2)Ql在钢筋混凝土框架结构中,如高层建筑的底层、图书由式(1)、(2)可得:F=(3)2h馆书库等层高较矮的建筑物和某些特殊部位常常出现长细式中M—柱端截面所受弯矩;

3、比小于4的短柱,在地震中易发生剪切破坏和粘结劈裂破Q—柱端截面所受水平力;坏。这两种破坏均属于脆性破坏,对结构抗震十分不利。F—柱纵筋拉力;对震害的研究表明,框架节点是结构抗震的薄弱环节,这b、h—柱截面宽度、高度;是因为在地震作用下,框架节点经受着很大的水平剪力(比l—柱高。柱子剪力要大4~6倍),因而往往产生剪切脆性破坏。另X形筋的布置正好符合了短柱的主应力作用的总体趋外,由于反复荷载的作用导致钢筋粘结退化,发生钢筋锚势。它在一个对角方向起着主导斜拉杆的作用。这个作用固破坏,从而大大降低节点的强度,刚度和耗能能力。X具体表现为:形配

4、筋方法作为一种改善短柱和框架节点抗震性能的新型1)提高了沿主拉应力方向构件的抗拉能力,这意味着配筋方法,得到了广泛的应用。相应提高了构件的抗剪能力和抗弯能力;1X筋配筋原理2)提高该方向的抗变形能力;3)限制了与该方向垂直或基本垂直的斜裂缝的宽度。新西兰的著名学者鲍雷(T.Paulay)等首先提出在剪力另一对角方向的斜向钢筋与该方向混凝土共同承担斜[1]墙的连梁中采用交叉的斜向配筋改善连梁的受力性能,向压力,提高了该方向的抗压能力,从而也就通过它们的取得了良好的效果。日本南宏一等又将交叉斜向配筋用于竖向分量提高了构件的抗剪能力。只要斜向

5、受压钢筋保持梁柱构件,特别是用于短柱中,对防止柱子脆性剪切破坏不致屈曲,这种抗压能力就可以一直维持到构件所达到的[2]有较好的作用。1975年以来,南宏一、若林实等对含X最大延性状态。2X筋的研究现状2．1X形筋在梁柱中的研究现状重庆大学科研组提出了一种小跨高比连梁的新配筋方案,即在传统配筋基础上加设对角斜筋,并已完成了20多个足尺试件的抗震性能试验,试验得出结论为:小跨高比对角斜筋连梁中的斜向钢筋提高了连梁抗剪承载力,通过与混凝土的协同工作,有效地改善了连梁的延性及耗能等抗震性能;小跨高比对角斜筋连梁施工方便,对连梁截面厚度要求不高,

6、易于在工程中推广使用;使用这种配筋方案预计已经不再需要对连梁刚度进行折减,或对连梁作用[4~5]剪力进行调整。文献[3]对不同剪跨比的含X筋的劲性钢筋混凝土柱(SRCX)在低周反复循环水平荷载及固定轴力作用下的强图1X形筋配筋原理图度、变形、恢复力特性以及破坏形态等进行试验研究,并与条件类似的普通混凝土柱进行对比。通过试验数据分析,作者简介:马丽萍(1984-),女,四川西昌人,硕士研究生,工程师,主提出了含X筋的柱子抗剪强度计算公式,试验得出结论:要研究方向:混凝土结构抗震性能研究。在剪跨比λ≤2的短柱中,X筋的作用能得到充分发挥,本

7、·40·2014年第1期2014年2月SichuanBuildingMaterials第40卷总第177期文建议,对抗震要求较高或施工场地狭窄时,可采用这种的标准(核心区配有X型加强筋也能提高开裂荷载,但幅度含X筋的钢-混凝土组合柱。较小),核心区配有X型加强筋是解决夹心节点问题的一种1997年东南大学的梁书亭等进行了6组18个高强混凝方法;当核心区配箍率较大时,计算开裂荷载可适当考虑土圆柱体试件的抗震试验,在试验基础上提出高强混凝土核心区箍筋的约束作用,核心区配有X型加强筋时可计入[12]圆形短柱和配X形筋的高强混凝土圆形

8、短柱受剪承载力计其对裂缝的约束作用。算公式,由试验得知,配置X形筋后混凝土的强度和极限2004年同济大学的陆浩亮等通过夹心节点模型试验,变形有所增加,当高强混凝土圆柱体配置X形筋和螺旋箍研究其受力性能及破坏