论文部分内容阅读
本文从RPC材料特点和现有约束混凝土存在的问题出发,提出一种新型组合结构—RPC预制管混凝土组合柱(Concrete-filled RPC tube,简称CFRT),其技术方案为:将RPC预制成配置高强螺旋箍筋的薄壁管,施工时在内部现浇混凝土,形成组合柱。为了探讨RPC管组合柱的组合效应和抗震性能,本文进行了27个大尺寸试件的轴心抗压试验和6个圆形截面大比例试件的拟静力试验。对21个不同管壁厚度与箍筋间距的RPC管组合柱、3个箍筋约束混凝土柱和3个RPC空管开展轴心抗压试验,研究RPC管与内部混凝土之间的组合效应,以及管壁厚度和箍筋间距对CFRT轴压性能的影响。结果表明:在荷载峰值下,组合柱中的RPC管没有出现明显的剥落现象,构件截面较为完整;CFRT柱的承载力显著高于对应的箍筋约束混凝土柱和RPC空管两者单独的承载力之和,在承载力上实现了超叠加;RPC管中配置的箍筋间距越小,组合柱的抗压性能越好;RPC的管壁厚度对组合柱抗压性能的影响很小;基于Mander模型和相应的简化,对CFRT的组合效应进行了分析,得知RPC管对组合柱的轴向承载力贡献在0.21~0.25之间,并引入RPC管折减系数?,提出了CFRT轴向承载力计算公式。对5个RPC预制管混凝土组合柱进行了控制位移下的拟静力试验,并对1个箍筋约束混凝土柱进行了对比试验,研究RPC管内箍筋间距、总配箍率对组合柱骨架曲线、荷载退化曲线、刚度退化曲线及滞回性能等的影响。结果表明:CFRT的破坏模式为弯曲破坏,试验中RPC管没有出现明显的剥落现象,试件塑性铰区域混凝土较为完整;CFRT柱的承载力和峰值位移要显著高于箍筋约束混凝土柱;CFRT的塑性铰区域的受力性能更好,因此具有更好的抗震性能;RPC管内的箍筋间距对CFRT抗震性能的影响比总配箍率对其抗震性能的影响更大,且箍筋间距越密,抗震性能越好;总配箍率达到ACI318-2011规范的最小抗震配箍率时,CFRT具有良好的抗震性能。