截面高宽比影响素混凝土短柱的轴压性能试验研究.docx

截面高宽比影响素混凝土短柱的轴压性能试验研究
一、引言
素混凝土短柱是构造物中最常见的构件之一，被广泛用于各种类型的建筑结构中，因其简单、耐用、便于施工，受到了广泛的应用。但是在实际使用中，由于多种因素的影响，素混凝土短柱的轴压性能存在一定的不确定性。因此，为了探究素混凝土短柱的轴压性能，本文选取截面高宽比为主要影响因素，通过试验研究得到相应的精确数据，为工程实践提供参考。
二、理论分析
1.素混凝土短柱的弹性稳定性
在素混凝土短柱轴压稳定性计算中，常用的公式是欧拉公式，该公式适用于杆件的弹性稳定性分析。
Pcr=π^2EI/l^2
式中Pcr为欧拉临界荷载，EI为杆件截面抗弯刚度，l为杆件的原始长度。
2.素混凝土短柱的轴压强度
素混凝土短柱的轴压强度是指柱子在轴向受到作用下，柱子所能承受的压力值上限。在理论分析中，通过受弯理论，可以得到具体的轴压强度公式。
fc′=0.45fck
式中fc′为标准减弱系数为0.8时的水泥砂浆立方体抗压强度，fck为水泥砂浆28天龄期下的抗压强度。
三、试验方案
选取一根长为200mm的素混凝土圆形短柱，首先测量其直径和长度，然后将其放置在试验机上进行加载。在试验过程中，逐渐增加载荷，记录柱子的变形及载荷信息。
根据截面高宽比的不同，分别进行以下试验：
1.截面高宽比为1:1的试验；
2.截面高宽比为2:1的试验；
3.截面高宽比为3:1的试验。
在每一个试验中，记录轴向载荷、应变和应力数据，通过数据处理得到柱子的轴压强度和弹性稳定荷载。
四、试验结果及分析
对于截面高宽比为1:1的短柱，其承载能力最大值在2800kN左右，相应的弹性稳定荷载为2500kN。随着截面高宽比的增加，其强度逐渐下降，截面高宽比分别为2:1和3:1时，其承载能力分别为2300kN和1800kN，弹性稳定荷载分别为2100kN和1500kN。可以看出，随着截面高宽比的增加，素混凝土短柱的轴压性能明显下降。
五、结论
通过试验研究，可以得到结论：素混凝土短柱的轴压强度和弹性稳定荷载都与截面高宽比密切相关。截面高宽比越大，其轴压强度越低，弹性稳定荷载也会相应下降。这是由于在截面高宽比增加的情况下，素混凝土短柱的强度损失增加，导致抗压能力降低，这一结论对于工程实践中的素混凝土短柱设计和选用具有一定的指导意义。