500MPa细晶粒钢筋混凝土柱偏心受压试验研究

论文摘要

500MPa细晶粒钢筋抗拉强度标准值为500MPa,是一种强度高、延性好的新型钢筋。目前,500MPa细晶粒钢筋已被纳入我国标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499.2—2007),但由于缺乏相应的钢筋混凝土构件的试验资料而尚未列入我国现行的《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)。本课题的研究将为500MPa细晶粒钢筋的应用提供理论基础与试验依据。本文通过对9根500MPa细晶粒钢筋混凝土柱试件和1根HRB400钢筋混凝土偏心受压柱的偏压试验,对500MPa细晶粒钢筋混凝土偏压柱性能有了初步了解,获得了一些有益成果。试验研究证实,500MPa细晶粒钢筋混凝土偏压构件的破坏形态、变形及裂缝特点基本与普通的钢筋混凝土柱相同,其失效形式可分为混凝土受压破坏和钢筋受拉破坏两种。500MPa细晶粒钢筋和普通的HRB400级钢筋一样,当作为受力主筋用于受压构件时,其强度能得到充分的利用,其正截面承载力可以采用现行《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)的相关公式进行计算。论文讨论了偏心距、配筋率、混凝土强度、钢筋强度、配箍率及尺寸效应等因素对试件的破坏形态、荷载—应变关系及承载力的影响,分析了相应的荷载—钢筋应变关系、荷载—混凝土应变关系图表。理论分析和试验结果表明,500MPa细晶粒钢筋在钢筋混凝土柱中工作性能较好,其强度得到了充分发挥。论文根据钢筋混凝土结构的基本理论,对500MPa细晶粒钢筋混凝土偏心受压柱的受力机理进行了分析,提出了500MPa细晶粒钢筋在钢筋混凝土偏心受压柱中的设计强度取值,推荐了规范公式承载力计算方法,其计算结果与试验值吻合较好,可为工程应用及规范的进一步修订提供参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 混凝土结构用钢筋概述
• 1.1.1 国外混凝土结构用钢筋的应用状况
• 1.1.2 国外混凝土结构用钢筋的发展趋势
• 1.1.3 我国混凝土结构用钢筋的现状
• 1.1.4 我国混凝土结构用钢筋的发展趋势
• 1.2 500MPa高强钢筋的简介
• 1.2.1 国内500MPa高强钢筋简介
• 1.2.2 国外高强钢筋发展简介
• 1.2.3 配高强钢筋混凝土构件的研究进展
• 1.2.4 高强钢筋在应用中存在的问题
• 1.3 钢筋混凝土偏心受压构件力学性能的研究情况
• 1.4 本课题研究的意义、目的及内容
• 1.4.1 本课题研究的意义
• 1.4.2 本课题研究的目的
• 1.4.3 本课题研究的内容
• 第2章 试验概况
• 2.1 试验目的
• 2.2 试验研究的主要内容
• 2.3 试件的设计与制作
• 2.3.1 试件设计
• 2.3.2 试件制作
• 2.4 试验量测内容和方法
• 2.4.1 量测内容
• 2.4.2 加载制度
• 2.4.3 试验步骤
• 2.4.4 承载力确定方法
• 第3章 500MPa细晶粒钢筋混凝土偏压柱试验结果
• 3.1 试验现象
• 3.1.1 加载过程及变形特征
• 3.2 试验结果
• 第4章 500MPa细晶粒钢筋混凝土偏压柱试验结果分析
• 4.1 500MPa细晶粒钢筋混凝土偏心受压构件破坏形态及特点
• 4.2 纵向钢筋应变的分析
• 4.2.1 配筋率的影响
• 4.2.2 混凝土强度的影响
• 4.2.3 不同级别钢筋的对比
• 4.3 混凝土应变的分析
• 4.3.1 平截面假设的分析
• 4.3.2 荷载—混凝土应变曲线分析
• 4.4 柱侧向变形
• 4.5 500MPa细晶粒钢筋混凝土偏压柱承载力的分析
• 4.5.1 规范计算公式
• 4.5.2 500MPa细晶粒钢筋的设计强度取值
• 4.5.3 计算结果分析
• 4.6 正常使用极限状态下的裂缝分析
• 第5章 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢