水平斜向加载下型钢混凝土短柱的抗震性能试验研究.pdf

《水平斜向加载下型钢混凝土短柱的抗震性能试验研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、水平斜向加载下型钢混凝土短柱的抗震性能试验研究钟华君(中国建筑西南设计研究院有限公司，四川成都610042)摘要：本文采用建研式装置，进行了五根受双剪作用的型钢混凝土短柱的低周反复试验，研究了不同加栽角度(O。、30。、450、60。、90。)对型钢混凝土短柱抗震性能的影响。所取得的结论：型钢混凝土矩形截面短柱在双剪作用下，水平承栽力与加栽角度之间基本符合椭圆相关关系；抗震耗能能力随加栽角度的增大而降低。关键词：型钢混凝土柱；双剪；抗震性能中图分类号：TU501文献标识码：B文章编号：1672—4011(2012)02—0038—02O前言在工程设计中，

2、对于框架柱的抗剪计算往往是采用沿某一轴线方向受剪承载力的计算，对于矩形截面柱，两个轴线方向的抗剪承载力分别满足设计要求就可以了。然而，实际上地震或风荷载的水平作用不可能理想地沿某一轴线方向施加，而是往往沿与某一条轴线成一定角度的斜方向施加，即柱通常受斜向水平荷载作用而发生剪切破坏。将斜向水平荷载向两个轴线方向分解，即等效于截面两个主轴上同时受到水平荷载作用，故称为“双向受剪”，如图1所示。‘YX夕?／Vyl试验概况图1矩形截面柱双向受剪示意图本文共设计r五个构件，采用建研式装置(如图2所示)对型钢短柱进fi水平方向的低周反复试验。本试验各试件采用位移控制

3、为肌载条件，按照层间位移角的倍数来进行加载，直至试件破坏或者达到极限位移。主要的试验参数有型钢用量、轴压比、剪跨比等如表1。为方便给试件施加不同角度的水平剪力，制作试件时，将柱身相对于柱上、下端转一预定的角度，这样对试件上端块施加水平剪力时，就能达到对试件施加斜向剪力的效果。如图3所示，试件设计原型如图4所示。衰I型钢柱试件设计参数转角轴压比型钢含钢率纵筋率体积配箍率构件编号截面尺寸(o)(％)DSRC一9220X400OO．64．051．031．49DSRC—13220×4I∞900．64．051．031．49DSRC一14220×40045O．64．

4、051．031．49DSRC一15220×400600．64．051．031．49DSI屺一16220x40030O．64．051．031．49作者筒介：钟华君(1982．一)，男，四川新都人，硕士。结构工程师。1上15—'睦蕊

5、

6、617卫——】[国。饿氇毋J萄‘～·圳弭隈。酮7一F图2试验装置图匝l12盟l哩哩平图3试件转角示意图KT．1114_4432尘1／7＼。，垂迭广_JLr刍巨1≮7：＼／』12螋』K2：4，4中65击<垂日L_1—J广习E—’!{=：_7：＼／．卜』旦0__++__丝L-+图4原型铜骨架和试验骨架尺寸图2试验现象试件在水平侧向

7、力较小时，荷载一位移曲线呈直线状，卸载时曲线基本上能原路返回，残余变形小，刚度没有退化的现象；当按层间位移角1／400水平加载时，在拉过程中构件E面中部首先出现一条弯曲裂缝，卸载时曲线不再按原路返回，形成较明显滞回圈；当加载到层间位移角1／200时，出现腹剪斜裂缝；继续加载裂缝数量开始增多，交叉斜裂缝出现，后来出现水平贯通的弯曲裂缝，构件角部混凝土开始酥裂此时承载力达最大；此后，继续加载整个滞回曲线开始下降，下降的幅度比较平缓，滞回圈比较饱满；最后大面积混凝土掉落，纵筋裸露，下部混凝土压碎，试验终止。3试验结果分析3．1骨架曲线图5为五个试件的骨架曲线，

8、为消除混凝土强度的影响，将各试件的水平V承载力除以febh，得到承载力特征fl^雅L值与位移的曲线，并进行对比。篙辍之荽．11：：矿：—嗽u1罢工耵，一60—4)一2：0．．：m20+DSRC一9(0。1：⋯羁⋯。·+DSRC一16t30。J—t卜．nSRr—14f4E。、⋯’一’／—*一DSRC一5[60。1—．*一DSRC一310。)位移(mm)不同加载角度对骨架线影响图5DSRC一9～DSRC一16骨架曲线从图5中可以看出：(1)骨架曲线除偏心受压构件外都与原点比较对称。(2)每侧骨架曲线均可较明显地分为弹性段、强化段和强度退化段。(3)当骨架线达

9、到峰值点后，均进入比较平滑的下降段，说明所有型钢短柱构件都具有良好的延性。(4)在承载力下降到85％或75％时，大部分试件还有一定的下降段，试件此时的竖向承载力还能保持在试验初期设置的轴压力值，如果构件处于这种状态的话还不至于引起倒塌。3．2抗剪承载力本文对变加载角度的构件分别用中国规范公式，西南交通大学赵世春教授提出的型钢抗剪计算公式和13本规范计算值进行了对比结果见图6。。柽世簪l⋯。：雷枭器札～．≯—忑广一—‘、{t．．E强掣7t×；一i≮＼h／{i-03一一lo}2_01}0}10歹一1)＼；公u⋯／××n，l／l⋯’⋯、～!=：：．—7X圈6变

10、加栽角度抗剪承栽力试验值与理论计算值比较(上接第37页)2．1．3FRP加固砌体