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成束筒约束RC柱轴心受压性能研究
引言
近年来，钢筒混凝土结构在高层建筑中得到了广泛应用，其中RC柱作为承载结构的重要组成部分，其轴心受压性能对整个建筑的安全性与稳定性至关重要。然而，传统的钢筒混凝土柱设计中，只考虑其弯曲性能与剪切性能，而对于其轴心受压性能的研究仍需进一步深化。因此，本文旨在通过实验研究的方式，分析成束筒约束RC柱轴心受压性能特点，为相关领域的工程设计提供参考。
一、背景与目的
1.RC柱的主要性能指标
RC柱是钢筋混凝土结构中的一种承载构件，其主要承受垂直荷载，在受力时主要表现出弯曲性能、剪切性能和轴心受压性能。其中，其轴心受压性能对其稳定性和承载能力均有很大影响。
2.成束筒约束RC柱的独特性能
成束筒约束RC柱是一种新型的RC柱，其特点是将多根长方形钢管束紧固在钢筋混凝土柱的四周，既增强了其轴心受压承载能力，也提高了其抗震能力和刚度性能。
本次研究旨在探究成束筒约束RC柱轴心受压性能的特点和机理，为其在工程实践中的应用提供科学依据。
二、实验方案
1.材料
试验钢筋混凝土柱采用C40钢筋混凝土，将钢管框架以125mm为间距布置至钢筋混凝土柱四角处，钢管的墙厚为4mm，为长方形钢管，其截面尺寸为4.0cm*6.0cm。采用HRB400优质螺纹钢筋，其直径为16mm。
2.实验装置
钢筋混凝土柱采用坚固的钢架进行固定，在上端通过水平横梁和垂直杆件进行约束，下端则通过“U”型钢板与地面进行固定。
3.实验过程
对于本次试验的样品，通过静荷载试验的方法进行测试。将样品放置于试验装置中，施加向上的升降壁作用力直到抵抗混凝土产生压缩变形的上限荷载值。
4.实验数据处理方法
通过实验记录的数据，计算得出钢筋混凝土柱在轴心受压状态下的发生稳定塑性破坏时的荷载值，进一步得出其轴心受压承载力和变形特征。
三、实验结果分析
1.载荷-位移曲线的变化规律
经过试验记录并处理，得到载荷-位移曲线，从中可以直观看出成束筒约束RC柱在轴心受压状态下的稳定性和变形特征。从图表中可以看出，在一定荷载范围内，成束筒约束RC柱的弹性阶段较长，注重最大承载能力，当荷载达到一定临界值时，轴心受压的状态开始变化并出现明显的塑性变形，直至发生破坏。
2.成束筒约束RC柱的承载能力和变形特征
根据实验结果，成束筒约束RC柱在轴向压力作用下，有较好的承载能力，其受压下的最大承载力可达到传统的钢筋混凝土柱的两倍以上，变形特征表现为轴向受压钢筋首先发生屈服，由于管壁的限制，钢筋混凝土柱出现明显的侧向收缩，直至轴心受压破坏。
四、结论
引入成束筒约束RC柱技术可以有效提高RC柱轴心受压性能，使其具备更好的稳定性和承载能力，对于提升高层建筑的抗震性和安全性有着积极的作用。该技术通过结构优化设计，进一步提高了建筑设计的可靠性和科学性，是当前钢筋混凝土结构设计中的重要发展方向。
参考文献：
-周亚军.成束筒约束RC柱轴心受压承载力研究[D].湖南大学,2018.
-管文平,徐功明.新型成束筒钢筋混凝土圆柱的轴性性能试验研究[J].给水排水,2018(3):11-15.