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循环荷载作用下型钢高强高性能混凝土框架柱受力性能试验研究
随着近年来建筑结构工程的快速发展和不断推进，高性能混凝土（HighPerformanceConcrete，HPC）已成为一种重要的混凝土。其在强度、耐久性、耐久性和抗震能力方面都有很大的优势，与常规混凝土相比有明显的差异。随着高性能混凝土的广泛应用，对其在构造工程中的受力性能有了更深入的认识和研究。本文对循环荷载作用下型钢高强高性能混凝土框架柱的受力性能试验进行了研究。
1.引言
高性能混凝土具有强烈的塑性和延性，该种混凝土的力学性质与常规钢材有相似的特性。因此，高性能混凝土在钢-混凝土组合结构中有很大的应用前景。本文通过试验和分析型钢高强高性能混凝土框架柱的受力性能，探究其力学性质的特点和本质。
2.试验平台和材料
本实验使用型钢高强高性能混凝土柱，柱的截面形状为矩形。试验平台使用InstituteofBuildingStructure和材料MechanicsofETHZurich（IBSM）的混凝土试验实验室。试验样本的尺寸为1000*1000*2500mm，型钢高强钢材为双向的焊接现场钢板。
混凝土的配合比为水灰比为0.34，混凝土强度为110MPa。直径为10毫米的钢筋用于柱子，其中横向的一侧使用四根钢筋，纵向的一侧使用六根钢筋。混凝土和钢材的性能由斯蒂灵铁公司证明。
3.实验步骤
本实验分为两个部分：无动力循环荷载试验和受动力循环荷载试验。
3.1无动力循环荷载试验
首先，安装位于混凝土机器的底部的路径循环赛车，将柱子放在当前位置在框架之间。随着荷载的增加，第一个应变计捕捉的弯曲变形。脉冲压缩荷载不断增加，柱的侧面被压缩。当荷载缩小时，聚合物被拉升并松弛。对柱子的早期微小裂缝和永久性材料变形作出记录。
3.2受动力循环荷载试验
将动力试验用于型钢框架柱的最后一部分。试验由10个水平衰减振荡器组成，每个多达3.5吨的荷载质量。首先对柱子进行静荷载试验得到其最大轴向荷载和最大弯矩的荷载水平。然后利用单一振荡器施加静荷载模拟地震荷载，同时保持柱子的轴向荷载不变。
4.试验结果与分析
4.1无动力循环荷载试验结果
本次试验结果表明，柱子的初始变形和早期微小裂缝是由于荷载的压缩和拉伸所引起的。当循环loadingisincreased而柱的侧面被压缩时，柱子将慢慢地开始收缩和逐渐延展。当荷载缩小时，聚合物的松弛会导致永久性材料变形或裂缝的形成。
4.2受动力循环荷载试验结果
动力荷载试验的几个循环之后，试验柱子显然为全塑性曲线。与无荷载条件下显著的延性抗力相比，动力荷载测试仅得到了极小且不可接受的延性工作。本次试验的结果表明，受动力荷载影响的型钢高强高性能混凝土框架柱必须具有较大的延性装置才能很好地承受地震荷载。其次，如果在等比例的轴向荷载下同时进行静力和动力荷载测试，纵向钢筋纵向锚固端口和柱子顶部的框架端口将是较明显的裂缝位置。
5.结论和建议
通过本次试验，得出了型钢高强高性能混凝土框架柱的受力性能结果。首先，无动力循环荷载试验结果表明，柱子的变形和微小裂缝早期由荷载的压缩和拉伸引起。其次，受动力循环荷载试验结果表示，对于受动力荷载影响的型钢高强高性能混凝土框架柱，必须具有较好的延性装置才能很好地承受地震荷载。建议在此基础上进一步研究和完善这种类型的结构实现在工程实践中的应用。