双向螺旋箍筋约束高强蜂窝型钢-UHPC短柱轴压性能研究

作     者：徐龙康 杨勇 张明俊 张扬 XU Longkang;YANG Yong;ZHANG Mingjun;ZHANG Yang

作者机构：西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室陕西西安710055 

基　　金：国家自然科学基金项目(51978565) 陕西省重点科技创新团队项目(2024-01-01) 

出 版 物：《建筑结构学报》 (Journal of Building Structures)

年 卷 期：2025年第46卷第1期

页      码：147-159页

摘      要：为研究双向螺旋箍筋约束高强蜂窝型钢-UHPC短柱(简称“CS-UHPC”)的轴压性能,揭示箍筋直径、箍筋间距和型钢扩张比等设计参数对该类柱轴压性能的影响,设计并完成了8根轴心受压短柱试验。通过短柱的破坏形态、承载力、荷载-位移曲线、变形能力、刚度、荷载-应变曲线等分析双向高强螺旋箍筋和蜂窝型钢对该类柱的约束增强机理和失效性态。同时,将短柱截面划分为不同的UHPC约束区,计算双向高强螺旋箍筋的有效约束,并将蜂窝型钢等效为两个T形钢分肢的缀板式格构柱,提出CS-UHPC短柱的轴压承载力计算方法。研究结果表明:所有CS-UHPC短柱均发生典型的轴压破坏,由于双向高强螺旋箍筋的约束作用,裂缝发展缓慢,荷载-位移曲线下降段趋于平缓,并维持较高的残余承载力水平,与传统矩形箍筋短柱相比,双向高强螺旋箍筋短柱的轴压承载力增加13.4%、变形系数提高209%、刚度提高11.1%;与实腹短柱相比,扩张比为1.3和1.5的蜂窝腹板短柱的轴压承载力分别增加14.0%和3.8%,变形系数分别提高46.6%和34.4%,刚度分别提高32.3%和23.3%;当双向高强螺旋箍筋直径从4 mm增加至6 mm和8 mm,短柱轴压承载力分别增加17.5%和30.7%,变形系数分别提高15.7%和21.6%,刚度分别提高11.3%和18.6%;当双向高强螺旋箍筋间距从50 mm增加至80 mm和110 mm,短柱轴压承载力分别减少16.0%和14.0%,变形系数分别降低1.8%和17.2%,刚度分别降低14.8%和6.1%。

主 题 词：高强蜂窝型钢-UHPC短柱 双向螺旋箍筋 轴压试验 轴压性能 约束机理 

学科分类：08[工学] 081402[081402] 081304[081304] 0813[工学-化工与制药类] 0814[工学-地质类] 

核心收录：

D　O　I：10.14006/j.jzjgxb.2023.0801

馆 藏 号：203156544...