高強混凝土柱力學有何性能

　　采用高強箍筋約束高強混凝土構(gòu)件可以提高其延性性能，能更加充分的利用高強混凝土的優(yōu)勢。為了深入研究高強箍筋約束高強混凝土柱的力學性能，接下來小編簡單介紹一篇優(yōu)秀高強混凝土論文。

　　1引言

　　近些年，隨著人們對超高層建筑和大跨建筑的需要促進了施工技術和高性能材料的發(fā)展[1]，高強混凝土在其中發(fā)揮了重要的作用，但混凝土的高強化并沒有完全發(fā)揮出來，主要是受限于混凝土高強化后的脆性性能。高強混凝土構(gòu)件的應力-應變曲線在到達峰值應力后，曲線下降段很突然，屬于脆性破壞，這在結(jié)構(gòu)設計上是不允許的，而普通混凝土構(gòu)件的應力-應變要飽滿一些，顯示出較好的延性性能[2]。本文在對國內(nèi)外學者對高強箍筋約束高強混凝土柱的研究的基礎上，對高強箍筋約束高強混凝土柱的力學性能進行規(guī)律總結(jié)，可為高強箍筋約束高強混凝土柱力學性能定性研究分析提供基礎。

　　2高強箍筋約束高強混凝土柱的強度和延性影響因素分析

　　2.1混凝土強度的影響

　　混凝土強度是影響高強混凝土柱極限承載力的一個重要因素，研究一致表明：在相同條件下，混凝土強度等級越高，約束混凝土柱的極限承載力越大。賀霞[3]通過對高強箍筋約束高強混凝土柱的軸壓試驗得到的應力-應變曲線，得出了上述的規(guī)律。DanielCusson[4]進行的軸壓試驗也證明的這一規(guī)律，這一規(guī)律與普通混凝土構(gòu)件類似，但曲線形狀在達到峰值后是完全不一樣的。

　　2.2箍筋配箍率的影響

　　普通混凝土柱中，較大的配箍率對核心混凝土的約束效果有明顯提高，從而提高約束混凝土柱的承載力。然而高強混凝土在這方面在約束效果上提高的幅度不大，也就是說，箍筋配箍率的影響的確存在，但效果不好。Bjekeli[5]和Ki-NamHong[6]在試驗的基礎上分析了配箍率對約束混凝土柱力學性能影響，研究表明了當配箍率較小時，高強混凝土柱的強度和延性改善效果不明顯。但多數(shù)學者試驗所采用的箍筋強度不高，如果較高強度的箍筋，效果可能不一樣，需要做進一步的研究。

　　2.3箍筋強度的影響

　　在混凝土柱中通常配置螺旋箍筋，螺旋箍筋的強度越高，對核心混凝土的約束應力越大，相應的核心混凝土的極限承載力越高。核心混凝土內(nèi)部的裂縫開展比較緩慢，不會突然破壞[7]。張愉[8]通過研究表明，體積配箍率在一定范圍內(nèi)對提高約束混凝土柱的承載力是有明顯提高的，但在體積配箍率較小的情況下，這一效果不明顯，并通過理論分析得到體積配箍率的限值，當配箍率為大于2.53時，體積配箍率值越大，對約束混凝土柱承載力的提高幅度越大。

　　2.4箍筋間距的影響

　　研究表明，箍筋的間距的不同對約束混凝土柱的約束效果不一樣[9]。箍筋間距大，提供的側(cè)向約束力小，對核心混凝土約束應力就小;箍筋間距密，則提供的側(cè)向約束力大，對核心混凝土約束應力就大。并且箍筋較密的約束混凝土柱試件，在軸壓試驗的前期混凝土保護層不易破壞而剝落，這一現(xiàn)象也間接說明箍筋間距越小，約束效果越好。SUNGJOONGKim[10]對不同箍筋間距的柱子進行軸壓試驗，結(jié)果表明減小箍筋間距對約束混凝土柱的強度提高影響不大，但對曲線下降段的殘余強度有所提高，即對提高延性性能有一定效果。

　　2.5箍筋約束形式的影響

　　圖1是常見箍筋的約束形式。不同的箍筋形式對核心混凝土柱約束效果不一樣。復合螺旋箍筋的約束效果比環(huán)形箍筋的約束效果要好，可以有效提高混凝土柱的強度和延性性能。形狀簡單的箍筋形式只包含一個核心區(qū)，而形式復雜的復合箍筋可以將核心混凝土分隔成更多的核心區(qū)，并且這樣劃分后可以提高核心混凝土的約束效果。Cusson[11]通過對比了不同箍筋形式得出了上述的規(guī)律，并且從分析了其中的機理，提出了有效約束應力的計算公式，為建立高強箍筋約束高強混凝土柱的應力-應變模型提供了基礎。

　　2.6縱筋配筋的影響

　　縱筋配筋的數(shù)量和縱筋的屈服強度對高強箍筋約束高強混凝土柱的強度和延性性能影響很小。Yong[12]的研究表明，在高強混凝土約束柱的核心區(qū)合理配置一定數(shù)量的縱筋是可以改善柱的延性性能。Nagashima[13]研究中表明，在其他條件相同的情況下，只改變縱筋的屈服強度，對柱子的延性性能的提高效果很小。在其他條件相同的情況下，只改變縱筋的數(shù)量，縱筋的強度不變，對約束混凝土柱的承載力和延性的影響也很小。

　　3結(jié)束語

　　普通混凝土結(jié)構(gòu)的理論研究已趨于成熟，但高強混凝土結(jié)構(gòu)的理論研究尚未形成成熟的理論，這極大的阻礙了高強混凝土在工程中的應用。提高高強混凝土構(gòu)件的延性性能是高強混凝土在實際工程中運用的關鍵技術，特別是在有抗震設計要求建筑。目前國內(nèi)外關于高強混凝土約束柱的研究尚處于探究階段，考慮的影響因素也比較有限，不是很全面，理論不夠完完善，設計規(guī)范還沒有成型，大多研究成果尚停留在定性分析層面，定量分析的成果比較少，有必要對高強混凝土柱做進一步的研究，建立本構(gòu)模型，為理論形成打下基礎。

　　閱讀期刊：商品混凝土

　　《商品混凝土》由建筑材料工業(yè)技術情報研究所、中國硅酸鹽學會科普工作委員會、黑龍江省建材行業(yè)協(xié)會主辦，是國內(nèi)首家商品混凝土專業(yè)期刊，面向全國商品混凝土生產(chǎn)、科研、應用、檢測、教學等行業(yè)，是以專業(yè)技術為核心的綜合類刊物。