小偏心受压短柱破坏试验(终稿)

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1、小偏心受压短柱破坏试验对于长细比较小的钢筋混凝土短柱，承受偏心压力后产生的纵向弯曲小，故一般可忽略不计。根据相对偏心距和纵向受拉钢筋配筋率可以将偏心受压短柱的破坏形态分为小偏心受压破坏和大偏心受压破坏两种类型。本次试验是钢筋混凝土短柱的小偏心受压试验。1、试验准备这是本次试件的配筋图。试件的截面尺寸为120mm×120mm，计算长度l0为900mm，长细比为l0/b=7.5﹤8，为短柱；轴向力对截面轴心的偏心距e0为20mm，附加偏心距ea为20mm，初始偏心距ei=e0+ea=40mm。运用《混凝土结构设计规范GB50010-2002》(以下简称规范)中的公式，得到受压区

2、计算高度x=91mm﹥xb=54.6mm，表明本次试验柱为小偏心受压短柱。柱子的受拉区和受压区均配置了2根直径为12mm的HRB335钢筋，箍筋采用直径为6mm的HPB235钢筋，其间距为100mm。为防止柱端发生剪切破坏，在柱端200mm范围内进行了箍筋加密，其间距为50mm。混凝土保护层厚度为15mm。实测混凝土立方体抗压强度fcu为32.59Mpa，根据规范推荐公式换算得到的混凝土轴心抗压强度fcs为21.8Mpa；实测HRB335钢筋的抗拉屈服强度fys为353.8Mpa，HPB235钢筋的抗拉屈服强度fys1为265.3Mpa。本次试验采用正位试验方案,安装时对试

3、验短柱进行力学对中和几何对中。为了解偏心受压构件的截面平均应变是否符合平截面假定，在柱的中部沿截面高度等间距布置了五个电阻应变计。2、试验破坏过程：现在开始对柱顶施加荷载，短柱靠近轴向压力的一侧受压，另一侧受拉。当荷载增加到180kN时，首先在受拉区产生横向裂缝。随着荷载继续增加，当荷载达到285kN时，我们看到在受压区出现纵向裂缝，最后当荷载加到294kN时，受压区的混凝土应变达到极限压应变值，混凝土被压碎，同侧的受压钢筋的应力也达到抗压屈服强度，构件宣告破坏。此时，离轴向力较远一侧的钢筋没有达到屈服。破坏无明显预兆，压碎区段较长。通过试验观察，本次小偏心受压短柱的破坏特

4、点是：混凝土先被压碎，远侧钢筋的受拉应力约为140Mpa，未达到其屈服强度，属于脆性破坏类型。这是柱在各级荷载下，跨中截面实测应变分布图，结果表明从加载开始到接近破坏为止，沿偏心受压截面高度，用较大的测量标距测到的偏心受压构件的应变值都较好的符合平截面假定。3、小偏心受压破坏与大偏心受压破坏的区别：比较小偏心受压短柱和大偏心受压短柱的破坏试验可知，小偏心受压破坏发生在以下两种情况：（1）轴向力的相对偏心距较小。破坏时，受压应力较大一侧的混凝土被压坏，同侧的受压钢筋的应力也达到抗压屈服强度，而远侧钢筋可能受拉也可能受压，但都不屈服；（2）轴向力相对偏心距虽然较大，但却配置了过

5、多的受拉钢筋。破坏时，受压区边缘混凝土达到极限压应变值，受压钢筋应力达到抗压屈服强度，而远侧钢筋受拉但不屈服。小偏心受压破坏形态与超筋梁的破坏形态相似。大偏心受压破坏则发生于轴向力的相对偏心距较大，且受拉钢筋配筋不太多的情况。大偏心受压破坏时，受拉区钢筋应力先达到屈服强度，受压区混凝土应变达到极限压应变被压碎，截面破坏，这种破坏形态与适筋梁的破坏形态相似。将试验所得受压承载力与按规范中的公式计算所得受压承载力进行对比，可以发现试验值高于计算值。