約束混凝土(PPT,17頁）

1、第8章 約束混凝土8.1 螺旋箍筋柱8.1.1 受力機理和破壞過程ssdcordcor40s 80和dcor/5Nce荷載不大時螺旋箍柱和普通箍柱的性能幾乎相同保護層剝落使柱的承載力降低螺旋箍筋的約束使柱的承載力提高NcNcdcorrfyvAss1fyvAss1普通鋼筋混凝土柱素混凝土柱ep螺旋箍筋鋼筋混凝土柱ep2 1010-3 承載力的提高，特別是變形性能的提高更為顯著。8.1.1 受力機理和破壞過程Nce保護層剝落使柱的承載力降低螺旋箍筋的約束使柱的承載力提高普通鋼筋混凝土柱素混凝土柱ep螺旋箍筋鋼筋混凝土柱ep2 1010-38.1.2 極限承載力 極限承載力有兩個控制值。 1. 縱筋

2、屈服，混凝 土達 fc ，忽略箍 筋作用N1 = fc Ac + fy As 2. 箍筋屈服，混凝土達 fcc，縱筋屈服N2 = fcc Acor + fy As dcorrfyvAss1fyvAss1 若近似取fcc = fc +4sr 橫向箍筋的體積配箍率 令配箍特征值：于是： N2 =(1+2lv) fc Acor+ fy As = fc Acor+ 2fyv rv Acor + fy As 顯然，在相同的體積配筋下，箍筋比縱向鋼筋的承載效率高出一倍。根據(jù)對試驗結(jié)果分析，實測為1.72.9，平均約為2.0。3. 極限承載力分析(1). 極限承載力 N2 只適用于短柱（H/d 12）；(2

3、). 欲使 N2 N1 ，即(3). 若 N2 N1 太多，使用荷載下鋼筋保護層會開裂，甚至 剝落，不符合設(shè)計要求；一般限制 N2 1.5 N1Nceepep2 1010-3N2N1我國規(guī)范?。簉v Acor 0.25 As美國規(guī)范?。?.2.1 受力破壞過程8.2 矩形箍筋柱14e / 10-326410812s / MPa40302010lv = 0.1450.0770.0e / 10-31030204050s / MPa40302010lv=0.00.320.17普通箍筋復(fù)合箍筋1. 當lt 0.36時，應(yīng)力應(yīng)變曲線上升段斜率反而降低，原因是密布箍筋影響了混凝土的澆搗質(zhì)量及箍筋兩側(cè)混凝土

4、的結(jié)合。約束混凝土到達峰值應(yīng)力前，箍筋已屈服；其混凝土強度可提高1倍，峰值應(yīng)變可提高10倍以上。8.2.2 箍筋的作用機理及影響因素1231強約束區(qū)，混凝土處于三軸受壓應(yīng)力狀態(tài)2弱約束區(qū)，混凝土處于兩軸受壓應(yīng)力狀態(tài)無約束區(qū)，混凝土處于單軸受壓應(yīng)力狀態(tài)31. 箍筋的作用機理2. 主要影響因素(1). 配箍特值 lv0.320.2lvepc /ep0.60.81.00.41.05.010152000.2lvfcc /fc0.60.81.00.40.51.01.52.02.500.32約束混凝土極限強度和箍筋屈服同時到達的界限 約為lv3.2(2). 箍筋間距(s)：當s(11.5)b時，約束甚微；

5、當s0.05fc fcc=(1.125+2.5s2) fcecc=(fcc / fc)2 2 10-3ecu=0.2 s2 / fc +3.510-35. 過-張模型 o fcc pc全曲線模型，參數(shù)詳表8-18.3 鋼管混凝土8.3.1 受力特點和機理 參數(shù)套箍強化指標與螺旋箍筋的配箍特征值有相同的物理意義。一般情況下工程中：rv=0.040.20，lv=0.24.0 /10-3N/Nu0.30.51.0A0.60.825B1.020120CBCDttdcststsrstszszstsrstszfyfyfyfyCBADCstszfyfyfyfyBA /10-3N/Nu0.30.51.0A0.

6、60.825B1.020120CD8.3.2 極限強度分析Nu = fcc Ac + szp As (1) (2)代入(1) 得 Nu=f (stp) 求極值 fcc = fc +4sr stp2 + szp2 +(stp-szp)2=2fy2 (2)stp= fy , fcc = fc (1+2lv ) , szp=0 Nu = fc (1+2lv) AcC8.4.1 受力特點和機理8.4 局部受壓1. 局部受壓位置及配筋方式Ab= AlAb= AlabbbAlAbbbbAbAlabbbabbbbAbAlAlAba a a方格網(wǎng)Flu螺旋式Flu2. 受力特點及破壞機理2a2bAA對核芯區(qū)混凝土有約束作用試件寬度的一半AAszAA0.51.0b壓拉sx =sy3. 局部受壓強度及破壞形態(tài)Ab/Al 30 壓碎失穩(wěn)d /mms / MPa0.20.60.81.00.40200160120804064Ab/