資源描述：
《鋼筋混凝土短柱抗剪問題探究淺見》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、鋼筋混凝土短柱抗剪問題探究淺見 摘要：國內外歷次大地震震害表明，鋼筋混凝土短柱易發(fā)生脆性剪切破壞并引起結構的倒塌。本文總結了國內外開展的鋼筋混凝土短柱抗震問題的若干進展，認為盡管國內外對短柱抗剪問題開展了較多的試驗和理論分析工作，但其涉及的抗剪分析模型，延性抗震設計方法等仍未實現，宜開展進一步的研究。關鍵詞：鋼筋混凝土短柱；抗剪強度；抗震能力；試驗研究；理論分析中圖分類號：TU37文獻標識碼：A文章編號：1.引言鋼筋混凝土柱在地震荷載下的破壞會導致建筑物倒塌，尤以短柱引起的破壞更為嚴重。國內外歷次大地震震害調查表明，短柱由于剛度大，地震作用下分配到的剪力較大，
2、其延性又較差，變形及耗能能力小，因而會率先破壞。盡管國內外對短柱抗剪問題進行了較多的試驗研究和理論分析，但其涉及的抗剪強度驗算、延性抗震設計理論等問題仍未很好解決，本文對鋼筋混凝土短柱抗剪問題開展的相關研究進行了綜述，總結了國內外的研究現狀，以期推動鋼筋混凝土短柱抗剪問題研究的進一步發(fā)展。2.國內外研究現狀8鋼筋混凝土框架柱由于同時承受彎矩、剪力與軸力的復合作用，其抗剪機理較為復雜，影響因素眾多。同時，由于混凝土在復雜應力狀態(tài)下的強度理論尚不成熟，混凝土開裂后內部變形協(xié)調關系尚不完善，因而至今沒有能夠從根本上解決剪切破壞的力學關系問題，由解析法建立剪切強度計算公
3、式還相當困難。目前，鋼筋混凝土框架柱抗剪強度的分析方法綜合起來大致有以機理分析為基礎的計算模型方法、以實驗資料為基礎的統(tǒng)計分析、非線性有限元分析方法等[1]。早在1968年Yamada就提出了短柱的問題。經過研究，他與合作者們確定了短柱的劃分界限，并提出了計算模型，包括有限元模型，臨界應力點模型及桁架理論等。日本建設省建筑研究院在1978年組織了大規(guī)模的短柱單向及雙向加載的試驗研究工作。南宏一和若林實等日本學者在鋼筋混凝土框架短柱破壞機理研究的基礎上，借鑒勁性鋼筋混凝土框架柱抗剪分析方法，建立了新的短柱剪切強度計算方法。他們認為，框架柱在彎矩、軸力、剪力等復合受
4、力作用下，其內力由梁機理和拱機理共同承擔。由累加強度理論，將兩部分抗力相疊加，得到構件的總抗力。這種分析模型稱之為桁架－拱模型。Jirsa及合作者們研究了短柱雙向受荷時的特性及不同加載歷史的影響，提出了經驗計算公式。Kaneko、Tanaka等人的研究結果指出：主筋粘結對短柱特性有很大的影響，并據此提出了桁架計算模型[2]。8西安冶金建筑學院周小真、姜維山[3]制作了18個短柱試件。所有試件剪跨比均為1.0，通過在低周反復循環(huán)水平荷載及高軸壓作用下的試驗研究。探討了高軸壓作用下短柱的抗震性能。通過試驗分析，得出的結論如下：1)軸壓比是影響鋼筋混凝土短柱抗震性能的
5、主要因素。軸壓比小于0.8時，抗剪強度隨軸壓比的增加而增加，延性隨軸壓比的增加而減??；軸壓比大于0.8時，抗剪強度隨軸壓比的增加而減小，此時，構件不具有延性。2)短柱的破壞形態(tài)有彎曲，剪切，高剪壓等形式，它們與軸壓比、混凝土強度、配筋率等因素有關。3)小剪跨比的短柱，低配箍率時箍筋對短柱抗剪強度作用較小。這時因為短柱出現斜裂縫，主要取決于混凝土本身的力學性能，構件出現斜裂縫，混凝土已失去了整體性，剛度及承載力急劇下降。箍筋在混凝土剪裂后應力增加，但難以補償混凝土強度的下降。王輝家[4]通過對30根截面為140mm140mm，剪跨比＝1，縱筋配筋率為1.6%的小剪
6、跨比鋼筋混凝土框架短柱受剪破壞的過程和特點的試驗研究，著重分析構件抗剪強度隨軸壓比變化的規(guī)律；得出以下結論：1)抗剪強度與軸壓比的關系呈非線性，隨著軸壓比的增大，抗剪強度先增后減。2)8小剪跨比構件的破壞形態(tài)可以分為剪切斜拉破壞及高壓剪破壞兩種類型。軸力較小時為剪切斜拉破壞，機理與框架節(jié)點區(qū)的破壞機理類似，短柱達到其抗剪強度時受壓縱筋屈服；軸力較大時為高壓剪破壞，破壞形態(tài)類似于小偏壓構件，在反復荷載作用下，柱中兩側混凝土逐漸破碎，核心區(qū)混凝土面積逐漸減小，最后在高軸壓及水平力的共同作用下，由于柱中主壓應力達到抗壓強度而使之產生破壞。3)小剪跨比構件的抗剪強度，宜
7、考慮縱筋的有利影響。4)小剪跨比構件的延性很小。要使其延性滿足抗震要求，應從構造入手，設法將剪切破壞形態(tài)轉變?yōu)閺澢推茐男螒B(tài)。5)抗剪強度隨軸壓比而變化，其規(guī)律是當軸壓比小于（0.4～0.5）時，軸壓力使抗剪強度提高，而當軸壓比大于（0.4～0.5）時，軸壓力使抗剪能力降低。6)一般配箍率的增大對高軸壓構件抗剪強度無明顯影響。天津大學楊建江、康谷貽[5]采用桁架－拱模型，利用平衡條件、協(xié)調條件和混凝土軟化應力－應變關系以及鋼筋的應力－應變關系，對鋼筋混凝土框架短柱抗剪強度進行了分析，并利用該方法對國內所做63個普通混凝土框架短柱的試驗結果進行了強度分析，計算結果
8、與試驗結果復合較好。在此
