型钢混凝土构件受扭试验研究

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为了解型钢混凝土(SRC)构件的受扭性能,进行了4根SRC试件和2根普通钢筋混凝土(RC)对比试件在纯扭矩作用下的试验研究。试件设计以配箍率、配筋率以及型钢含钢率为主要参数,组成4组对比试件。试验采用一端嵌固、一端自由扭转受力模型,单调静力分级加载的试验方法,由2个同步千斤顶在试件自由端的加载横梁上对称施加作用扭矩。叙述并分析了SRC试件和RC试件在受扭全过程中的裂缝开展形态和破坏特征,以及扭转变形规律;通过各组对比试件的测试结果分析和论证了配箍率、配筋率、型钢以及型钢含钢率对试件受扭性能的影响。结果表明:钢筋和型钢对试件的开裂扭矩的提高作用可以忽略不计,可按素混凝土构件计算SRC构件开裂扭矩;型钢大幅度提高了试件的受扭承载能力和后期抗扭刚度,并能显著改善其延性;增大配箍率对SRC试件的受扭承载能力有明显的提高;增大配筋率和型钢含钢率亦能提高SRC试件的受扭承载能力,但效果不如增大配箍率明显。最后还探讨了SRC构件的纯扭开裂扭矩和受扭承载力的计算公式,初步建议不考虑钢筋和型钢的提高作用,按素混凝土构件计算其开裂扭矩;受扭承载力分别由钢筋混凝土抗力项和型钢抗力项组成,通过承载力增大系数1γ来反映型钢与混凝土间的相互作用对受扭承载力的贡献,公式(5. 8)基本能反映SRC构件的受扭承载力,其物理意义较明确,可作为相关规范和进一步研究的参考。
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