提高混凝土橋墩的抗震性能的若干問題-文庫吧在線文庫
【正文】 行的試驗(yàn)結(jié)果（ 箍筋強(qiáng)度高達(dá)1569 MPa、混凝土強(qiáng)度在40~47 MPa） 表明， 高強(qiáng)箍筋可有效提高柱的抗剪強(qiáng)度， 但ACI 318 規(guī)范規(guī)定的抗剪強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果偏于不安全。Martirossyan 和肖巖對(duì)混凝土強(qiáng)度為76~86MPa、~ 之間、箍筋強(qiáng)度為510 MPa的6 根方形截面高強(qiáng)混凝土柱進(jìn)行的擬靜力試驗(yàn)表明， 對(duì)于配箍滿足ACI 318—95 規(guī)范要求的高強(qiáng)混凝土柱， 時(shí)， 柱的位移延性系數(shù)可達(dá)到6~8， 對(duì)于配箍為ACI 318 規(guī)范的50％， 的高強(qiáng)混凝土柱， 仍能達(dá)到較好的延性； 對(duì)于使用較粗縱筋的高強(qiáng)混凝土柱， 由于縱筋抵抗屈曲的能力增加， 柱的延性增加。彎鉤且深入核心混凝土長(zhǎng)度大于6 倍箍筋直徑。因此,當(dāng)建筑物遭遇該地區(qū)設(shè)防烈度或高于該地區(qū)設(shè)防烈度的地震作用時(shí),容易形成薄弱環(huán)節(jié)而造成結(jié)構(gòu)破壞甚至倒塌。(3) 采用型鋼混凝土短柱。目前,增強(qiáng)混凝土約束作用的措施主要有:增強(qiáng)箍筋約束力,國內(nèi)外試驗(yàn)均表明,加強(qiáng)箍筋對(duì)混凝土的約束,可提高柱子的極限變形角,增強(qiáng)其抗剪承載力,這也符合高層建筑框架柱應(yīng)滿足剪壓比限值和“強(qiáng)剪弱彎”的要求。（3） 的較高軸壓下， 高強(qiáng)箍筋對(duì)高強(qiáng)混凝土柱仍能夠提供有效約束， 充分保證了高強(qiáng)混凝土柱的延性和耗能能力。由于碳纖維布的抗拉強(qiáng)度和彈性模量都很高,對(duì)混凝土的約束作用明顯,提高了混凝土的極限壓應(yīng)變,推遲了受壓區(qū)混凝土被壓碎的時(shí)間,從而可充分發(fā)揮縱筋的塑性變形性能,改善了鋼筋混凝土短柱的延性。(4) 采用鋼纖維混凝土。這樣,在地震作用時(shí),柱子將首先達(dá)到抗彎強(qiáng)度,呈現(xiàn)延性的破壞形態(tài)。肖巖等發(fā)現(xiàn)墩臺(tái)的約束區(qū)域約呈45176。Saatcioglu 等人進(jìn)行的試驗(yàn)表明，在圓形截面高強(qiáng)混凝土柱中， 在保證箍筋90176。Hwang MPa、~ MPa 之間的8 根方形截面高強(qiáng)混凝土柱進(jìn)行了抗震性能的擬靜力試驗(yàn)研究， 結(jié)果表明， 倍ACI 318 規(guī)范規(guī)定的配箍量時(shí)， 高強(qiáng)混凝土柱表現(xiàn)出較好的延性， ~ 之間， 曲率延性系數(shù)均超過10， 同時(shí)發(fā)現(xiàn)， 高強(qiáng)箍筋雖然能夠保證箍筋間距較大的情況下滿足對(duì)混凝土的約束要求， 但間距過大必然引起縱筋的過早屈曲， 對(duì)延性不利， 以下的高強(qiáng)混凝土柱， 使用強(qiáng)度過高的箍筋對(duì)柱的抗震延性幾乎沒有影響。Priestley 等建議的UCSD 模型：V=Vc+Vs+Vp （11）Vc = k姨fc′ Ae （12）式中： k 為混凝土的抗剪承載力隨柱位移延性增加而退化的系數(shù)； Ae為柱的有效抗剪面積， 倍截面積； 對(duì)于圓形截面柱，Vs=π2Ash fyhD′s cotθ （13）對(duì)于方形截面柱：Vs= Av fyhD′s cotθ （14）式中： D′為柱加載方向上最外側(cè)箍筋中心之間的距離； θ 為剪切裂縫與柱軸線之間的夾角。近期的研究結(jié)果表明， 當(dāng)混凝土強(qiáng)度較低時(shí)， 按照ACI 318—05 規(guī)范及新西蘭NZS 3101—1995 規(guī)范計(jì)算的柱抗彎強(qiáng)度偏于安全， 但是對(duì)于承受較大軸壓的高強(qiáng)混凝土柱，計(jì)算結(jié)果較大， 偏于不安全。需要說明的， 本文所討論的高強(qiáng)箍筋約束高強(qiáng)混凝土柱， 是指混凝土圓柱體抗壓強(qiáng)度大于40 MPa、箍筋屈服強(qiáng)度大于400 MPa 的高強(qiáng)混凝土柱， 作者搜集了137 根高強(qiáng)箍筋約束高強(qiáng)混凝土柱的抗震擬靜力試驗(yàn)結(jié)果（混凝土圓柱體抗壓強(qiáng)度范圍為40~112 MPa，箍筋屈服強(qiáng)度范圍為400~1569 MPa）， 并總結(jié)了高強(qiáng)混凝土柱（橋墩） 矩形應(yīng)力圖、抗剪強(qiáng)度、約束箍筋用量及延性等抗震性能的研究結(jié)論。在美國， MPa 的超高強(qiáng)混凝土已經(jīng)在西海岸震區(qū)使用， 高層建筑柱使用強(qiáng)度達(dá)100 MPa以上的混凝土已屢見不鮮。提高混凝土橋墩的抗震性能的若干問題摘要：強(qiáng)烈地震作用下，高強(qiáng)箍筋和改善鋼筋混凝土短柱對(duì)保證高強(qiáng)混凝土柱的抗震能力具有重要意義。日本建設(shè)省在1988~1993年開展了題為“采用高強(qiáng)度混凝土和鋼筋開發(fā)先進(jìn)的鋼筋混凝土建筑” 的5 年全國性研究項(xiàng)目， 其目的在于生產(chǎn)出抗壓強(qiáng)度在30~120 MPa 的混凝土， 以及屈服強(qiáng)度在400~1200 MPa 的高強(qiáng)度鋼筋， 并在開發(fā)新的鋼筋混凝土建筑時(shí)使用這些材料。
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