建筑钢筋性能对抗震性能影响探究

《建筑钢筋性能对抗震性能影响探究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、建筑钢筋性能对抗震性能影响探究　　【摘要】本文从地震对建筑的破坏机理、破坏方式分析，通过对钢筋化学性能、工艺性能、机械性能、力学性能等性能的分析研究，并在实验室通过检测验证，结合实际，提出了提高钢筋抗震性能的几个方法措施。【关键词】钢筋性能、抗震性能、塑性变形、再生塑性变形、钢筋脆化、述延性（伸长率）、抗拉强度、弯曲、反向弯曲、强屈比、屈强比.中图分类号：TU392.2文献标识码：A文章编号：引言建筑钢筋，作为现代建设工程中最广泛使用、最主要的建筑基础材料之一，在现代建设工程中发挥着不可或缺、不可替代的作用，它广泛应用于工业与民用建筑、道路桥梁等工程中。建筑钢材

2、主要包括混凝土结构中各种钢筋、钢丝、及钢结构中各种型钢、钢板、和钢管等。11中国位于世界两大地震带：环太平洋地震带与欧亚地震带之间，是地震多发、震灾严重的国家。2008年5月12日汶川大地震、最近的2013年7月22日甘肃定西地震，灾区建筑因地震受损严重，造成人民和财产的巨大损失。由此，建筑抗震安全性问题，已引起社会各界人士的广泛关注，成为建筑设计人员、监理施工人员、检测科研人员关注的焦点和热议的话题。随着社会的不断进步和科学技术日新月异的发展，提高建筑物的抗震性能，成为人们继对建筑安全舒适、经济实用、环保节能外，另一个热点追求。而钢筋的抗震性，恰恰对混凝土结构

3、是否抗震，起着至关重要的作用。因此，所有能提高建筑结构抗震性能的各种原材料、生产新工艺、设计规范、设计方法、施工方法、加固方法、检测验收方法等都值得我们去深入的探讨、研究。本文仅从建筑原材料钢筋性能的优劣影响其抗震性能这一视角，进行探讨和研究，为指导建筑钢筋的生产、选用、抗震设计、施工方法的改进及进行更深入的研究，提供了基础资料。钢筋性能与指标111.1钢筋的分类：建筑用钢主要是碳(C)素结构钢和普通低合金钢.碳(C)素钢的化学成分主要是铁（Fe）和碳(C)，碳含量为0.02%-2.06%，还含有少量的硅Si、锰Mn、硫S、磷P。按碳的含量将碳素钢分为低碳钢（碳

4、含量小于0.25%）、中碳钢（碳含量0.25%-0.6%）、高碳钢（碳含量小于大于0.6%）；合金钢的化学成分除铁（Fe）和碳(C)外，还含有一种或多种能够改善钢性能的合金元素，常用的合金元素有锰Mn、硅Si、铬Cr、钛Ti、铌Nb、钒V等。合金钢按合金元素的总含量分为低合金钢（合金元素总含量小于5%）、中合金钢（合金元素总含量小于5%-10%）、高合金钢（合金元素总含量大于10%）。1.2抗拉强度：用钢筋在被拉断前所承担的最大拉力值除以钢筋截面积所得到的值。拉伸强度又叫极限强度，它是应力-应变曲线中最大的应力值。1.3屈服强度：当钢筋的应力超过屈服点后，拉力不

5、增加，而变形却仍然显著增加，产生较大的残余变形，此时的拉力值除以钢的截面积所得到强度值，即为屈服强度。应区分上屈服强度和下屈服强度。1.4强屈比：钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度的实测值的比值；1.5屈强比（又叫屈标比、超强比）：钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值；1.6伸长率（述延性）：原始标距的伸长与原始标距之比的百分率；1.7钢筋的重量偏差是钢筋的实际重量与理论重量之差占理论重量的比例。2.地震对房屋破坏的机理112.1地震波按传播方式分为三种类型：纵波、横波和面波。纵波是推进波，又称P波，它使地面发生上下振动，破坏性较弱。横波是剪切波，又称S波，它

6、使地面发生前后、左右抖动，破坏性较强。面波又称L波，是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波，其波长大、振幅强，只能沿地表面传播，是造成建筑物强烈破坏的主要因素。2.2P波通过建筑物的地基与基础时，会使建筑产生上下震动，由于钢筋混凝土能够承受较大的压应力，所以p波对建筑物的破坏作用较弱。而s波和L波通过建筑物地基与基础时，会使建筑物产生水平摇动，基础会承受极大的剪应力，因此对建筑的破坏较大。3.钢筋性能对抗震性能的影响及改善措施地震时，s波和L波的破坏，使建筑物承受极大的剪应力，这就要求钢筋要具有较强的韧性，即具有较强的抗拉伸性能、抗弯曲性能、抗反复弯曲性能、

7、抗扭曲性能，且具有足够的述延性（伸长率），总之，要具有能承受再生塑性变形的外加荷载（地震）的能力。3.1改善化学成分，提高抗震性能：3.1.1在钢筋成分允许的范围内，改善钢材的化学成分，提高碳C、硅Si、锰Mn元素含量，均可提高钢材的强度和强屈比，而且他们要比钒合金化更加廉价。相关研究表明：钢筋中硅元素含量不宜超过0.55%，钒元素质量分数不宜超过0.12%；当含碳C量偏高时，抗拉强度就高；反之，当含碳C量很少时，材料中非金属杂物过多，抗拉强度就低，但含碳C量偏高时，容易造成钢筋脆断，焊接性能也差，碳含量应为0.02%-2.06%。113.1.2实际建筑施工时，

8、通常钢筋是弯曲成型后使用