钢筋混凝土柱的轴心受压性能研究

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混凝土柱的轴心受压性能研究

混凝土柱的轴心受压性能研究

混凝土柱的轴心受压性能研究一、研究背景混凝土柱是建筑结构中常见的构件之一,其轴心受压性能直接关系到结构的安全性和稳定性。

因此,对混凝土柱轴心受压性能的研究具有重要的意义。

二、研究目的本研究旨在通过对混凝土柱轴心受压性能的测试和分析,探究其受力规律和破坏机制,为混凝土柱的设计和施工提供科学的依据。

三、研究方法采用实验室试验的方法,通过对混凝土柱进行轴心受压试验,获取其受力-变形曲线和破坏模式。

同时,通过对试验结果进行分析,探究混凝土柱的受力规律和破坏机制。

四、实验设计4.1 材料准备本次试验采用的混凝土为C30级别的普通混凝土。

混凝土的配合比为:水灰比0.4,粉煤灰掺量30%,砂率为50%,骨料级配为5-20mm。

混凝土试块的制作采用标准养护方法,试块尺寸为150mm×150mm×150mm。

4.2 试件制备本次试验采用的混凝土柱为圆形截面,直径为200mm,高度为400mm。

试件制备采用模具浇筑的方法,模具采用钢模具,内壁涂有模具油,以防止混凝土黏附。

4.3 试验装置本次试验采用万能试验机进行试验,试验机的最大载荷为2000kN,配备有位移测量装置和应变测量装置。

试验装置的示意图如图1所示。

图1 试验装置示意图4.4 试验方法试验前,对试件进行称重和测量直径和高度,以确定其几何参数。

试验时,将试件放置在试验机上,通过调整试验机的上下压板,施加压力,使试件受到轴向压力。

试验过程中,实时记录试件的位移和载荷数据,直至试件破坏。

试验过程中需注意试件的破坏形态,以确定其破坏模式。

五、实验结果与分析5.1 试验结果试验过程中,记录了试件的位移和载荷数据,并绘制了试件的受力-变形曲线,如图2所示。

图2 混凝土柱受力-变形曲线从图2中可以看出,混凝土柱的受力-变形曲线呈现出三段式特征。

在试验初期,试件受力增加较快,但变形较小,这是由于混凝土的弹性阶段所致。

随着试件受力的增大,试件的变形也逐渐增加,直到试件进入屈服阶段。

碳纤维约束钢筋混凝土短柱轴心受压性能研究

碳纤维约束钢筋混凝土短柱轴心受压性能研究
: 碳纤 维增 强塑料( a o Fbr e fre l t s, C r n ie R i ocdPa i )简称 C R 是 一种 新型 的工程 建 筑材料 。本 b n sc F P,
文对 C R F P约束钢筋混凝土短柱在轴心受压状态下的力学性能进行 了试验研究,并和普通螺旋箍筋短柱的 力学性能进行 了对比, 结果表 明:F P约束混凝土柱在轴心受压情况下 , CR 可以大大提高构件的承载能力。
1 轴心 受压 下碳 纤维约 束钢 筋混凝 土 短柱试 验
表 二 CF P约 束 螺 旋 箍筋 柱 的 极 限 荷 载 表 R
学性能和材料的利用效率 ,而且能够获得性能更加 优越的新材料【】基材是 由树脂 、 。 固化剂组成 的。 用 树脂 ( 内加 固化剂) 浸润碳纤维 , 待树脂 固化后形成 的材 料称 为碳纤 维增 强塑 料 (a o i r e — C r nF e R i b b n
fre lsc)简称 C R 。 ocdP at s, i F P
0 引 言
为 普通 钢 筋 的 4 6倍 ; — 抗腐 蚀 性 能好 , 度不 受 酸 强
纤 维 增强 塑料 (ie e fre l ts是 一 种 Fbr i ocdPa i ) R n sc 由高性 能 的纤 维和基 材组 成 的新 型复合 材料 。它 是 由特 殊 的 拉 丝 工 艺 制 成 的连 续 纤 维 ,直径 为 5 — 2 mm。之 所 以运 用 纤 维材 料 是 因为 大尺 度 的材 料 0 经过加 工得 到纤维 ,这样 不 仅能有 效地提高 物 理力
c v l n i e r g t te gh n o d s u t r s T e a tce s d e e p r r n e fs o t o c e e c l mn c n i i e g n e i s n t e l t c e . h ril t ist e o ma c so r n r t o u o — n o r r u u h f h c i e t CF P u d r i l l a a n o a e m t t t o o c e ec l mn a d c n r t o — fn d wi R n e x a o d i l b a d c mp r st e wi a f h r c n r t o u n o c e e c l h a n h h h o s t UT t p r lr if r e n . x e me t h w a n e x a o d t es o t o c ee c l mn c n n d wi ln wi s i en o c me t E p r n ss o t t d r i l l a . h h r c n r t o u o n e t I h a i h u a h CF a na zn l i h r e rn a a i . RP h sa ma ig y h g e a gc p c t b i y Ke wo d : RP; n n d Co c ee S o t lm n; i lL a y r s CF Co f e n r t ; h r Co u i Ax a o d

碳纤维约束混凝土配筋圆柱稳定性能研究

碳纤维约束混凝土配筋圆柱稳定性能研究

碳纤维约束混凝土配筋圆柱稳定性能研究【摘要】本文通过碳纤维约束圆形截面的钢筋混凝土中长柱轴心受压试验,研究了长细比对稳定承载力的影响。

结果表明:碳纤维约束混凝土配筋柱轴心受压下的稳定系数较规范中同规格的普通钢筋混凝土柱要小,螺旋配筋柱长细比(L/D)12以下可不计稳定系数影响的规定在该类柱中亦不再适用,提出了碳纤维约束混凝土轴心受压柱的稳定系数计算公式,可供工程设计人员参考。

【关键词】CFRP;约束混凝土;轴心受压柱;稳定系数Stable bearing capacity study on the axial-compression reinforced concrete slendercircle columns wrapped with cfrp【Abstract】By the axial compression tests of reinforced concrete slender columns wrapped with carbon fiber reinforced plastics, while the column has circle section, study slenderness influence on the stable bearing capacity of the column. Axial-compression tests on reinforced concrete slender columns wrapped with CFRP have shown that the stability coefficient of the reinforced concrete column wrapped with CFRP is much lower than RC column. The code in which the stability coefficient of RC concrete whose slenderness ratio(L/b) under 12 is not taken into account was not suitable to the reinforced concrete column wrapped with CFRP. At last, the simplified calculating formulas of axial-compression reinforced concrete column wrapped with CFRP was proposed. It can provide a reference for engineering designers.【Key words】CFRP; Reinforced concrete; Axial compression column;The stability coefficient1.引言近年来,CFRP强约束混凝土短柱以其承载力高、延性好和施工方便等优点在实际工程中得到了较为广泛的应用。

钢筋混凝土结构实验报告

钢筋混凝土结构实验报告
钢筋混凝土结构实验报告
秦本东编
河南理工大学土木工程学院建筑工程系
钢筋混凝土梁受弯性能实验报告
专业班级
姓名
指导教师
实验日期
实验目的:
实验试件、加载装置设计(包括实验梁的尺寸、配筋量、画出加载装置图及仪表布置图)
实验现象描述(描述实验梁从加载到破坏的过程中,钢筋和混凝土的应力、应变及挠度变化的情况,裂缝的出现、发展情况,最终的破坏形态)
实验试件加载装置设计包括实验梁的尺寸配筋量画出加载装置图及仪表布置图实验现象描述描述实验梁从加载到破坏的过程中钢筋和混凝土的应力应变及挠度变化的情况裂缝的出现发展情况最终的破坏形态钢筋混凝土柱轴心受压性能实验报告专业班级实验日期指导教师报告日期实验目的实验试件加载装置设计包括实验柱的尺寸配筋量画出加载装置图及仪表布置图实验现象描述描述实验柱从加载到破坏的过程中纵筋和混凝土的应力应变及挠度变化的情况裂缝的出现发展情况最终的破坏形态试述矩形截面大小偏心受压破坏的破坏特征
钢筋混凝土柱轴心受压性能实验报告
专业班级
实验日期
指导教师
报告日期
实验目的
实验试件、加载装置设计(包括实验柱的尺寸、配筋量、画出加载装置图及仪表布置图)
实验现象描述(描述实验柱从加载到破坏的过程中,纵筋和混凝土的应力、应变及挠度变化的情况,裂缝的出现、发展情况,最终的破坏形态)
试述矩形截面大、小偏心受压破坏的破坏特征。大、小偏心受压破坏有何本质区别?判别大、小偏心

高强混凝土SRC柱的研究

高强混凝土SRC柱的研究

文 在 计 算 高 轴 压 比 (,) 最 大剪 力 时 不 考 虑轴 压 力 对 剪 力 的有 利影 07 下 响 。 高强 型钢 混 凝 土 高 强箍 筋 柱 的 受 剪 承 载力 公 式 :
21 随 着 混 凝 土 强 度 增 大 ,在 其 他 条 件相 同下 ,水 平 承 载 力 显 著 提 . 高。 22 高 强 混 凝 土 配 以 高 强 箍 筋 比 配普 通 箍 筋 的 承 载 力 显 著 提 高 , . 特
21 0 0年
第2 5期
S IN E&T C O O YIF R T O CE C E HN L G O MA I N N
O建筑与工程。
科技信息
高强混凝土 S C柱的研究 R
林 明强 ’ 代 凤娟 姜维 山 。 ( . 南大 学土木 建筑学 院 山东 济 南 2 0 0 ; . 1济 5 0 0 2 山东 交通学 院土木 系 山东 济南 3西安 建筑科技 大学 陕西 西安 7 0 5 ) . 1 0 5
【 摘 要】 分析试验 , 究了高强混凝土 S 研 RC轴心受压性能、 压性能 、 偏 剪切性能。推导 出其状态下的计算公式。 【 关键词】RC; 高强混凝土 S 柱;
2 00 ; 5 0 0
1 S C 轴 心 受压 构 件 R
试 验 表 明l: l _
31 配 高 强 箍 筋 的 S .. 2 RC构 件 的 骨 架 曲线 下降 段 缓 慢 ,具 有 很 好 的
延性 。水 平 剪 力 达到 最 大 之 后 , 度 和 刚度 下 降 缓 慢 。 强 31 S C构 件 所有 的滞 回曲 线都 没 有 发 生 明显 的 捏 缩 现 象 , 明 高 .. 3 R 证
11 型钢 高 强 混 凝 土 柱 在 轴 压 作 用 下 .不 论 是低 强 箍 筋 还 是高 强 箍 . 强混 凝 土与 型 钢 和钢 筋 粘 结 较好 . 凝 土 与 钢 筋 、 钢 之 间 没 有 发 生 混 型 筋 . 限承 载 力 随混 凝 土 强 度 增 大 而有 显 著 的 提 高 。 极 明显 的粘 结 滑 移 现象 , 强 混凝 土 可 以与 型 钢 、 筋 很好 的共 同工 作 。 高 钢 1 高 强 箍 筋 约 束 下 的 型 钢 高 强 混 凝 土 轴压 极 限 承 载力 比普 通 箍 筋 . 2 31 从 骨架 曲线 看 , 高 强箍 筋 的骨 架 曲线 明 显 优 于 低 强 箍 筋 的 骨 .. 4 配 约束 下 的 型 钢 强混 凝 土 轴 压 极 限 承 载力 没 有 显 著 提 高 , 是 变形 能力 但 架 曲线 。 得 以提 高 , 性 较好 。 是 由于 低 强箍 筋 在 混 凝 土 横 向变 形 过 大 时 , 延 这 早 31 高 强 箍 筋 在 柱 极 限 承 载 力 的 时候 并 没 有 达 到 其 屈 服 应 变 g .. 5 , 已 屈 服 , 高 强 钢筋 可 以很 好 的 约束 混 凝 土 的 变形 。 而 这 是 由于 箍 筋 问距 和 配 箍 率 低 的原 因 。 1 配箍 率在 一定 条件 下可 以提高 型钢 高强 混凝 土轴 压 极 限承载 力[ 。 . 3 嘲 31 在 高 轴 压 比 (.) , 强 混 凝 土 配 以高 强 箍 筋 其 受 剪 承 载 力 .. 6 07 下 高 钢 骨形 状 影 响极 限承 载 力 和 延 性 。 十字 形 钢 骨 对 混 凝 土 约束 较 好 , 从 比普 通 箍 筋 下 高 强混 凝 土 构 件 的受 剪 承 载 力 有 显 著 提高 。 而 提 高混 凝 土 强 度 , 缓 混 凝 土 破坏 。 延 32 斜 截 面 承 载 力 分 析 本 文 根 据 文 献[中的 61l 进 行 最 大剪 . 4 1 .- 0式 1 高 强 箍 筋 约束 下 的 S H . 4 R C柱 轴 压 极 限 承载 力 计 算 公 式 : 力计 算 。 对 计算 中 的参 数 进 行 了 修改 : 先 把 箍 筋 强度 ( 服 强 度 为 但 首 屈 Nu O9fA。 A v <  ̄ ( A 11 10 Nmm 箍 筋 )按 照 实 际 应 变 计 算 出强 度 值 = 0 N r 行 计 . ) 30 / 40 /m 进 a 式 (. , 是 S HC柱 轴 压极 限 承载 力 , 构 件 的 核 心截 面 面 11 v 冲 u R A 算 。 是 因 为箍 筋 没 有 达 到屈 服 应 变 。 次 在 计 算 高 轴 压 比 (.) 最 这 其 07 下 积 . 箍 筋 内 表 面 范 围 内混 凝 土 面积 ; 约束 混 凝 土抗 压 强度 , 配箍 取 r 当 大剪 力 时 , 有考 虑 轴 压 力 作 用 下对 构 件 承 受 剪 力 的 有 利 影 响 。 国 内 没

06钢筋混凝土轴心受压构件承载能力极限状态计算

06钢筋混凝土轴心受压构件承载能力极限状态计算

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钢筋混凝土结构设计原理
3、轴压构件的破坏形态分析
3.2 普通箍筋长柱
钢筋混凝土结构设计原理
3、轴压构件的破坏形态分析
3.2 普通箍筋长柱
长细比:矩形截面: l 0 b 圆形截面: l 0 2 r 任意截面: l 0 i
防止构件的突然脆性破坏,提高构件延性。 普通箍筋的作用:
防止纵筋局部压屈; 与纵筋形成钢筋骨架,便于施工。 螺旋箍筋的作用: 使截面中间部分(核心)砼成为约束砼,有效限制核心砼的 横向变形,提高构件承载力和延性。
钢筋柱设计与复核
N
基本假定
基本图式
kfsdAso/Acor fcd
f ’sdA’s f ’sdA’s
基本公式
0 N d N u 0 . 9 f c A c d k o s A s f 0 r d f ' s A ' s d
考虑0.9的轴压构件安全系数; 间接钢筋影响系数k=2.0(C50及以下), k=2.0~1.7(C50~C80)
4
fsAs01
2
fsAs01
Aco r
dcor2
4
,核心混凝土面积
As0
As01dcor,螺旋箍筋换算截面积
s
NufcAcork'fs2As0f'sA's
钢筋混凝土结构设计原理
4、轴压构件承载力设计与复核
Nu
4.2 螺旋箍筋柱设计与复核
基本假定
砼截面压应力均布
破坏时,砼、纵向钢筋和箍筋应力均达 到材料极限抗压强度

钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数表

钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数表

钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数是一个重要的参数,用于评估构件在受压状态下的稳定性。

在钢筋混凝土结构设计中,轴心受压构件承受的压力会引起构件的变形和破坏,因此需要通过稳定系数来考虑构件的稳定性,确保结构的安全性和可靠性。

在本文中,我将深入探讨钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数表,并分享一些关于这个主题的观点和理解。

1. 稳定系数的定义和意义稳定系数是指构件在受压状态下的稳定性与材料强度之间的比值。

它的值代表了构件抵抗稳定性失效的能力,是判断结构是否满足稳定性要求的关键指标。

稳定系数的计算通常基于一定的假设和理论模型,考虑到材料的弹性模量、几何形状、截面特性以及加载方式等因素。

通过建立稳定系数表,我们可以根据构件的几何形状和受力情况,查找相应的稳定系数值,从而进行结构设计和评估。

2. 稳定系数表的结构和内容稳定系数表包括了各种不同构件和截面形状的稳定系数数值,供工程师和设计人员参考使用。

它通常按照构件的类型和截面形状进行分类,提供了一系列的稳定系数数值。

稳定系数表的结构可以按照以下方式进行组织:2.1 构件类型分类:比如梁、柱、墙等,每种构件类型都有独立的稳定系数表。

2.2 截面形状分类:对于每种构件类型,按照不同的截面形状建立子表,比如矩形截面、圆形截面、T形截面等。

2.3 参数分类:在每个子表中,根据构件的尺寸、材料强度和约束条件等参数,列出相应的稳定系数数值。

3. 稳定系数表的应用和设计原则稳定系数表是钢筋混凝土结构设计中的重要工具,为设计人员提供了参考数值,帮助他们评估和选择合适的构件尺寸和截面形状。

在使用稳定系数表时,设计人员应该遵循以下几个原则:3.1 参考适用范围:稳定系数表通常针对一定的材料强度、构件尺寸范围和约束条件进行编制,设计人员需要根据实际情况选择合适的表格进行参考。

3.2 综合考虑各因素:稳定系数的数值取决于材料的强度、构件的几何形状和加载方式等因素,设计人员需要对这些因素进行综合考虑,以确保稳定系数的准确性和适用性。

轴心受压下钢管混凝土加固锈蚀RC圆柱受力全过程分析

轴心受压下钢管混凝土加固锈蚀RC圆柱受力全过程分析
表1钢筋的力学性能
钢筋直径/mm 材质 屈服强度/MPa极限强度/MPa伸长率/%
6
HPB235
310
12
HRB335
458
356
25.0
615
21.9
轴压试验在武汉大学结构工程实验室500 t 试验机上进行,试验装置如图2所示。试件下端 设置5000 kN力传感器以适时准确测量施加的荷 载值。柱两侧对称布置了 2个轴向电测位移计, 以测量试件的轴向变形。试验加载依据国家标准 GB/T 50152-2012(混凝土结构试验方法标准》进 行。 试件详细参数和加载过程可参考文献[9]。
但目前多数研究集中于未受损的RC柱加 固,而在实际工程中RC柱常常受到锈蚀损伤影 响。随着防锈漆、阻锈剂等防锈方法和技术的不 断成熟发展,钢管抵抗锈蚀的能力不断增强,利用 钢管混凝土加固锈蚀RC柱成为可能。鉴于此, 本文在进行钢管混凝土加固锈蚀RC柱轴压性能 试验研究基础上,深入开展有限元仿真分析,对加 固柱各部分的荷载分配、应力分布发展情况和钢 管对核心混凝土的约束作用进行详细分析,进一 步揭示加固柱的受力机理。
本文通过试验测得的锈蚀钢筋混凝土柱承载
力反推nc( n)的数学关系式如下:
nc( n) = {:293n, n w 15.89%
(4)
n > 15.89%
根据试验结果拟合出的nc( n)的回归关系式
2有限元建模计算
2.1材料本构关系 钢管的本构关系采用较为广泛的二次塑流模
型[10],其本构关系表达式如下:
压力
应变片 位移计
力传感器
1试验概况
1.1试件设计与试验加载 本试验共设计16个试件,其中包括7根不同
锈蚀率RC圆柱和9根钢管混凝土加固柱,试验 参数为钢筋锈蚀率、钢管壁厚和后浇混凝土强度。
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钢筋混凝土柱的轴心受压性能研究
一、研究背景
钢筋混凝土柱是建筑结构中常见的承重构件之一,在建筑物的整体稳定性和承载能力中起着重要的作用。

随着建筑物的高度不断增加和建筑材料的不断更新换代,对钢筋混凝土柱的轴心受压性能的研究也越来越重要。

二、研究目的
本研究旨在探究钢筋混凝土柱在轴心受压状态下的力学性能,包括承载力、变形、破坏模式等方面。

通过对不同参数的钢筋混凝土柱进行试验研究,分析其受力情况,为工程实践提供科学依据。

三、研究方法
1.试验方法
本研究采用静载试验法对钢筋混凝土柱的轴心受压性能进行测试。

2.试验样品
试验样品采用直径为200mm,高度为400mm的圆形钢筋混凝土柱。

混凝土强度等级为C30,钢筋采用HRB400级别。

3.试验参数
本研究将试验样品按照不同参数进行分类,包括:钢筋配筋率、箍筋
配筋率、混凝土强度等级等。

4.试验步骤
将试验样品放置在试验机上,施加逐渐增加的压力,记录试验过程中
的承载力、变形等数据,直至试验样品发生破坏。

五、研究结果
通过试验分析,得出以下结论:
1.钢筋配筋率对钢筋混凝土柱的承载力和变形均有显著的影响。

随着钢筋配筋率的增加,柱的承载力增大,变形也相应减小。

2.箍筋的配筋率对钢筋混凝土柱的承载力和变形也有一定的影响。

在一定范围内,增加箍筋的配筋率可以提高柱的承载力和抗弯能力,但过
多的箍筋会使柱的变形增大。

3.混凝土强度等级对钢筋混凝土柱的承载力和变形也有影响。

随着混凝土强度等级的增加,柱的承载力增大,变形减小。

4.钢筋混凝土柱的破坏模式主要包括压缩破坏、剪切破坏和弯曲破坏。

其中,弯曲破坏最为常见。

六、结论与建议
1.钢筋混凝土柱的轴心受压性能受多种因素的影响,包括钢筋配筋率、箍筋配筋率、混凝土强度等级等。

2.在工程实践中,应根据具体设计要求和受力情况,合理确定钢筋混凝土柱的配筋方案和混凝土强度等级,以保证其承载能力和变形性能。

3.钢筋混凝土柱的破坏模式主要包括压缩破坏、剪切破坏和弯曲破坏,应根据具体情况进行分析和预测。

4.本研究只是对钢筋混凝土柱的轴心受压性能进行了初步的探究,还需要进一步的研究和实践。

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