钢筋混凝土柱抗震性能综述研究.pdf

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1、DOI：10．3969／j。issn．1672—40l1．2013．04．027钢筋混凝土柱抗震性能综述研究解咏平(石家庄经济学院，河北石家庄050031)摘要：拄是抗震结构的关键构件，地震后柱发生破．坏，不仅造成严重的经济损失，而且会引起大量的人员伤亡。本文通过对国内外钢筋混凝土柱的拟静力试验结果进行归纳总结，包括影响因素、破坏形式及延性等抗震性能等，发现剪跨比、轴压比、配箍率对钢筋混凝土柱延性及抗剪承载力起决定性因素。关键词：钢筋混凝土；柱；抗震性能；研究中图分类号：TUS02+．4文献标志码：B文章编号：1672—401l(2013)04一

2、0064—020前言钢筋混凝土框架柱是高层建筑结构中重要的承重构件之一，对地震效应极为敏感。通过对国内外历次震害调查结果表明，不少框架柱尤其是框架短柱，震害较严重，他们在地震力作用下往往发生剪切或粘结破坏，这些破坏均属脆性破坏，由于其延性小，不能靠大变形和耗散地震能量来有效地抗震，从而导致整个结构物的倒塌。例如：1968年日本十胜近海地震中，发现最显著的震害现象是钢筋混凝土框架短柱受到剪切破坏；1971年加利福尼亚圣斐南多地震，奥利芙医院底层柱震坏时，其层间位移达60em；1976年唐山地震，开乎化工厂某四层现浇钢筋混凝土框架，因柱子破坏而引起房

3、屋全都倒塌；2008年汶川地震中，更是见到很多框架结构柱发生剪压破坏而引起楼房倒塌的现象。柱破坏的后果，不仅造成严重的经济损失，而且会引起大量人员伤亡。因此研究钢筋混凝土柱的抗震性能，对于科学地进行钢筋混凝土结构的抗震设计，从而降低生命财产损失具有重要的经济意义和社会意义。研究圆形和方形这两种常用截面形式时，把钢筋混凝土柱在多次循环荷载作用下的破坏特性分为三类：最终剪切破坏、最终粘结破坏和最终弯曲破坏；有关文献研究了剪跨比、配箍率、轴压比、配筋率影响下的破坏形态，当剪跨比和配箍率较大时发生弯曲破坏，剪跨比、配箍率较小而轴压比较大时发生剪切破坏，轴

4、压比小于0．6且剪跨比在1．5—2．0范围内发生压溃粘结开裂破坏。2国外对钢筋混凝土柱的抗震性能的研究现状在经历了几次大地震的破坏后，日本和美国在20世纪60—70年代对强震下钢筋混凝土框架柱的抗震性能进行了大量的试验研究。1972年，日本建筑中心研制了适合对以剪力影响为主的短柱进行抗震性能的试验研究的建研式试验装置；山田稔和河村广¨1提出了钢筋混凝土的临界剪跨比，认为钢筋混凝土长柱和短柱相比，其变形特征，破坏状态有明显差别，其分界称为临界剪跨比，当构件小于临界剪跨比时产生剪切爆裂，当大于临界剪跨比时，构件因弯曲屈服而破坏；美国密西根大学的Jam

5、esKwight和伊利诺斯大学的Mete&80zcnM’做了在反复水平力作用下钢筋混凝土柱的强度衰减试验，通过试验发现：①当受压区混凝土开始出现破损裂缝时，承受相应变形的钢筋混凝土构件的抗剪机理有明显的变化，这一变化主要标志是剪力由受压混凝土向箍筋转移；②除非配置足够的横向钢筋来约束混凝土核心并承担全部剪力，在循环荷载作用下钢筋混凝土构件进入非弹性阶段后，其强度与刚度都有明显的降低；③循环荷载作用下，构件强度与刚度的衰减当有轴向力存在时其速度减慢。1破坏形式及影响因素3国内对钢筋混凝土柱的抗震性能的研究现状地震作用下，钢筋混凝土柱的破坏形式主要分

6、为弯曲破坏、剪切破坏和粘结破坏。所谓粘结破坏，是指在构件端部柱的有效高度锚固范围内首先沿主筋产生斜向微裂缝，随着荷载或反复次数的增加，构件中部产生同样的裂缝，最后保护层部分开始剥落导致强度降低。广泽雅也⋯把钢筋混凝土框架柱剪切破坏形式又分为剪切斜拉破坏、剪切受拉破坏、剪切受压破坏；山田稔¨o把柱的变形性质及破坏形式按剪跨比数值分为长柱的延性弯曲形式及短柱的脆性剪切形式；洪柏年在研究柱抗剪强度和延性时，把柱的破坏形态分为三类：剪跨比小于1．2的柱，其基本破坏形态呈现为剪切型；剪跨比约于1．2—2．5的柱，其基本破坏形态呈现为粘结型；剪跨比约大于2．

7、5的柱，其基本破坏形态呈现为弯曲型；徐贱云等怛。在作者筒介：解咏平(1979一)，男，河北石家庄人，硕士，讲师，主要从事建筑力学方面科研夏教学工作。基金项目：2013年度河北省社塘科学发展研究民生调研专项课题成果(201301257)‘我国对钢筋混凝土柱的抗震性能研究较晚，1976年唐山地震后，我国开始了这方面的研究，以同济大学朱伯龙教授、西安建筑科技大学姜维山教授、东南大学程文凑教授、清华大学沈聚敏教授、西南交通大学陈家夔教授和湖南大学邹银生教授等为代表，对钢筋棍凝土框架柱的恢复力特性、恢复力计算模型、抗弯强度、抗剪强度、变形能力、延性系数等，

8、都进行了系统的研究。沈聚敏、翁义军、冯世平对钢筋混凝土压弯构件在周期反复荷载作用下的滞回特性及其延性进行了分析，共进行了32根试件的试验