HRB600钢筋混凝土偏心受压柱受力性能试验研究

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HRB600钢筋是一种强度高、延性好的高强钢筋,目前已纳入《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋》(GB 1499.2-2018)中,但由于缺少对HRB600钢筋混凝土梁、板、柱等基础性试验研究,而未列入《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)中。柱是混凝土结构中重要的受力构件,偏心受压柱又是工程中应用最多的受压构件,因此,本文对HRB600钢筋混凝土偏心受压柱进行试验研究,也为HRB600钢筋的应用提供理论基础和试验依据。本文通过对9根HRB600钢筋混凝土偏心受压柱,进行单向加载试验,研究配筋率和偏心距对构件受力性能的影响,观察试件的破坏特征,对比分析试件的荷载-挠度、荷载-钢筋应变、荷载-混凝土应变、弯矩-曲率曲线。试验研究表明:HRB600钢筋混凝土偏压柱与普通钢筋混凝土偏压柱的破坏过程及破坏特点相同;大偏心受压时,横向裂缝产生较多,受拉侧钢筋屈服,受压侧混凝土压碎,试件破坏;小偏心受压时,横向裂缝较少,受压侧混凝土压碎,破坏突然。分析荷载-应变曲线、弯矩-曲率曲线可以看出,HRB600钢筋在柱中有很好的工作性能,强度能得到较充分发挥。HRB600钢筋混凝土偏压柱承载力计算公式仍可采用《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)中的计算方法,有很好的安全储备。本文建议取HRB600钢筋的抗拉强度设计值为520MPa,抗压强度设计值为435MPa。采用ABAQUS对试验试件进行有限元分析。模拟得到的混凝土损伤形态、试件极限承载力、荷载-钢筋应变曲线及荷载-混凝土压应变曲线、弯矩-曲率曲线与试验结果基本吻合。
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