钢骨高强混凝土框架柱恢复力模型的试验研究

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发布时间：2021-12-01

资料介绍

通过低周期反复荷载作用下的钢骨高强混凝土(HSRC)框架柱的试验，探讨了 HSRC框架柱破坏模式，分析了轴压比、
剪跨比、含钢率等对 HSRC框架柱延性的影响，得到 HSRC框架柱的滞回曲线和骨架曲线，分析了 HSRC框架柱骨架曲线及滞回
环规则特性，给出了 HSRC框架柱的延性系数和等效黏滞阻尼系数。研究了HSRC框架柱强度衰减和刚度退化的原因，给出其强
度衰减指标和刚度退化计算公式。
关键词：钢骨高强混凝土；框架柱；延性及耗能；恢复力模型
中图分类号： TU528．571 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2013)10—0022—05
Experim ental research on the hysteretic model of steel reinforced high strength concrete fram e colum ns
ZHAN G Yah
(LiaoningProvincialCollege ofCommunications，Shenyang 110122，China)
Abstract： According to the test results ofstee1 reinforeed high s~ength concrete(HSRC)frame columns under the reversed cyclic loading，thefailure characters ofsteel reinforcedhigh strength concrete columnswere studied，themainfactors suchas axial compression ratio，
shear span ratio，stirrup ratio，concrete strength and steel ratio，which affect the ductility ofHSRC frame columns were studied．The test re‘
suits had shown that the displacement ductile coeffi cient an d equivalent hysteretic dam ping coefficient ofHSRC flame column was higher
than that of reinforced high strength concrete column and close to that of steel reinforced concrete column．Based on the tests，the loading-displacementhysteretic curves ofHSRC frame columnhadbeengained．andthe skeleton curvesan dhysteretic ruleswere affirmed．The
reason that causes strength reduction and stiffiaess-degrading of HSRC fram e column was an alyzed．At the same time，the calculating formulas ofstrength reduction index and stiffiaess—degrading ofHSRC fram e column WSS given．
Keywords： steel reinforcedhigh strength concrete；flame column；ductilityan d energy consumption；hystereticmodel
0 引言 1 试验概况
高强混凝土结构在国内外很多工程中得到应用，然
而，高强混凝土的缺点是延性差、脆性大，作为结构特性，
这是不容忽视的缺点，为此，克服高强混凝土的脆性是在
工程应用高强混凝土的关键【1]，在钢筋高强混凝土(HRC)
内部埋设型钢，形成钢骨高强混凝土(HSRc)结构是改善
高强混凝土膪 I生特性，提高其抗震廷l生的有效方法之一，但
由于高强混凝土的脆性，HSRC结构与钢骨普通混凝土
(SRC)结构在抗震延性上存在差异。近几年，HSRC结构
在部分高层及超高层建筑中得到了应用，对其工作性能
的研究也引起人们的关注，但对 HSRC结构研究工作开
展的还不充分，特别是对 HSRC结构抗震延性的研究尚
缺乏系统的试验资料。为此，本研究通过低周期反复荷载
作用下的 HSRC框架柱试验，研究其破坏模式、延性、耗
能能力及恢复力特性等，建立一个能较好地反映 HSRC框
架柱恢复力特性主要方面，即反映其强度衰减和刚度退化
的恢复力模型。
收稿日期：2013-04—11
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1．1 试验简述
本次试验制作的 HSRC框架柱截面尺寸均为 200 mmx
200 mm，纵筋配筋率为 1．54％，钢骨分别采用 I10、112、I14
工字钢，试件配筋情况见图 1。试验加载方式采用了首先
在框架柱柱端施加轴向力，然后在框架柱中部施加反复
水平荷载。在试验柱端部和中部布置百分表(电位移计 )
和倾角仪用于测量水平位移和转角。钢骨腹板应变采用
应变花量测，钢骨翼缘、纵筋及混凝土应变采用电阻应变
片量测。以轴压比、剪跨比、配钢率及配箍率等为主要参
数，见表 1。
1．2 混凝土与钢材试验性能
在高强混凝土中配置型钢，两者相互约束，使各自的
强度得到提高。但高强混凝土的弱点是脆性大、延性差，常
使强度高，变形小，抗渗抗腐蚀性能难以充分发挥，故对钢
骨高强混凝土中高强混凝土在选料、配合比、施工等方面
应给予特殊关注。