低周反复水平荷载作用下方钢管混凝土柱抗震性能的试验研究.docx

低周反复水平荷载作用下方钢管混凝土柱抗震性能的试验研究
摘要
为了探究低周反复水平荷载作用下方钢管混凝土柱的抗震性能，本文开展了试验研究。试验通过设置不同剪力比和弯矩程度的试件，并施加一定程度的反复水平荷载，得到了柱的破坏模式、滞回性能、变形能力等重要参数。研究结果表明，方钢管混凝土柱在低周反复水平荷载作用下具有良好的抗震性能，能够满足多种设计要求。本研究对于提高混凝土柱设计、改善建筑物抗震性能具有一定的理论意义和现实意义。
关键词：方钢管混凝土柱；低周反复水平荷载；抗震性能；试验研究；
Abstract
Inordertoinvestigatetheseismicperformanceofsquaresteeltubereinforcedconcretecolumnsunderlow-cyclerepeatedhorizontalloads,thispapercarriedoutexperimentalstudies.Bysettingspecimenswithdifferentshearratiosandbendingmoments,andapplyingacertainlevelofrepeatedhorizontalloads,importantparameterssuchasthefailuremode,hysteresisperformance,deformationcapacity,etc.ofthecolumnswereobtained.Theresultsshowedthatthesquaresteeltubereinforcedconcretecolumnhasexcellentseismicperformanceunderlow-cyclerepeatedhorizontalloadsandcanmeetvariousdesignrequirements.Thisstudyhascertaintheoreticalandpracticalsignificanceforimprovingthedesignofconcretecolumnsandimprovingtheseismicperformanceofbuildings.
Keywords:Squaresteeltubereinforcedconcretecolumn;Low-cyclerepeatedhorizontalload;Seismicperformance;Experimentalresearch;
引言
近年来，地震灾害频繁发生，对建筑结构的抗震性能提出了更高的要求。混凝土结构由于其较高的强度、较好的耐久性和较好的韧性，成为了建筑主要材料之一。而方钢管混凝土柱由于其具有较强的焊接性、抗剪强度和抗弯强度等特点，成为了混凝土结构中重要的承载元件。因此，对于方钢管混凝土柱的抗震性能进行研究具有重要意义。
低周反复水平荷载是地震作用下建筑结构所经历的重要荷载，其作用下建筑结构的抗震性能是当前抗震研究中的热点问题。为此，本文开展了对于方钢管混凝土柱在低周反复水平荷载作用下的抗震性能试验研究，旨在探究方钢管混凝土柱在低周反复水平荷载作用下的受力性能、破坏模式、滞回性能、变形能力等参数，为优化混凝土柱设计、改善建筑物抗震性能提供一定的参考。
试验设计
试验所用的方钢管混凝土柱呈宽710mm×长710mm×高2400mm的长方柱形，柱壁厚度为8mm。混凝土等级为C30，钢管为屈服强度为345MPa的Q345B方钢管。试验采用了剪力比不同的试件，剪力比设置为0.0、0.3、0.5和0.7；弯矩程度分别为0.0、0.3、0.5和0.6倍的偏心比时，采用ABCD通道反复加荷，峰值荷载按照不同的比例逐级增加，较大的峰值荷载一般为1.5Pn。
试验结果
(1)破坏模式
通过试验，得到了各试件的破坏模式，其中剪力比为0.0、0.3、0.5和0.7的试件破坏形式分别为纯弯、弯剪破坏、弯剪破坏和全面破坏。由此可知，在低周反复水平荷载作用下，剪力比对于方钢管混凝土柱的破坏模式起到重要作用。
(2)滞回性能
方钢管混凝土柱在低周反复水平荷载作用下的滞回曲线呈现出典型的弯曲型，具有良好的延性。当峰值载荷达到1.5Pn时，弯曲角度可以达到1.6rad。
(3)变形能力
试验结果表明，方钢管混凝土柱在低周反复水平荷载作用下，其变形能力和延性能力良好，变形能力大小与钢筋比、剪力比、弯矩/轴力比等因素有关。
结论
通过试验，对于方钢管混凝土柱在低周反复水平荷载作用下的抗震性能进行了研究，得到了柱的破坏模式、滞回性能、变形能力等重要参数。通过对试验结果的分析，本文得出以下结论：
1.对于方钢管混凝土柱的破坏模式，剪力比对于破坏形式起到了重要作用。
2.方钢管混凝土柱在低周反复水平荷载作