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方钢管约束钢筋混凝土压弯构件抗震性能试验研究 刘界鹏，张素梅 哈尔滨工业大学土木工程学院，哈尔滨（150090 ） 摘 要：本文进行了四个方钢管约束钢筋混凝土压弯构件和一个普通钢筋混凝土对比试件 的滞回性能试验研究。试验中的主要参数为轴压比（n0=0.34 、0.65、0.8 ）和混凝土强度（C30 和C60 ）。试验结果表明，方钢管对高轴压比条件下的高强混凝土柱产生了有效的约束，显 著提高了构件的承载力、延性和耗能能力。随轴压比和混凝土强度的提高，方钢管约束钢 筋混凝土压弯构件的承载力提高，但延性下降。根据试验结果，建议了方钢管约束钢筋混 凝土柱截面抗弯承载力的计算方法，提出了设计建议。 关键词：方钢管约束钢筋混凝土，压弯构件，轴压比，截面抗弯承载力 土这一结构形式对于高强混凝土在抗震结 1. 前言 构中的应用具有重要意义。 钢管约束钢筋混凝土柱就是将钢筋混 钢管约束钢筋混凝土是一种新型的结 凝土柱中的箍筋换成钢管,钢管不直接承 构形式：将高强混凝土灌入配有纵向受力 担纵向荷载，从而使钢管与混凝土之间只 钢筋的钢管（圆形或者方形），由纵筋和混 存在横向的相互作用，以充分发挥钢管对 凝土承受轴力和弯矩，钢管以承受环向力 核心混凝土的有效约束。在 Tomii 等人的 为主。目前国内外对钢管约束钢筋混凝土 最初研究中[1,2]，钢管约束钢筋混凝土这一 柱的滞回性能的研究多集中在短柱[1,2,6]方 构件形式的提出是为了防止钢筋混凝土框 面，而对中长柱压弯构件的研究很少。本 架结构中的短柱或边柱发生剪切破坏并提 文针对这一问题对方钢管约束钢筋混凝土 高其延性。Tomii 等人进行了 4 个方管钢 压弯构件进行了滞回性能研究，建议了构 管约束钢筋混凝土短柱和 2 个圆钢管约束 件的截面抗弯承载力的计算方法，可为工 钢筋混凝土短柱的滞回性能试验研究，并 程实践提供参考。 进行了 4 个箍筋约束混凝土对比试件的试 验研究[1,3,4] ；试件的混凝土轴心抗压强度 2. 试验研究 为 40Mpa 左右，轴压比取 0 和 0.35 两种， 2.1 试件设计 试件的剪跨比为 1。试验结果表明，外包 试验以框架柱为研究对象，假定柱子 钢管的存在非常有效的提高了钢筋混凝土 为两端固端模型，先对柱子施加竖向轴力， 短柱的抗剪承载力、延性和耗能能力，使 然后在柱子顶端施加反复作用的水平荷 得钢筋混凝土短柱的破坏模式有由剪切破 载，以模拟地震荷载。 坏向弯曲破坏转化的趋势。与轴压比为 0 试验研究的主要参数为轴压比、混凝 的试件相比，轴压比为0.35 的试件具有更 土强度和钢管约束的影响。本文共进行了 高的承载力，但轴压比对试件的延性并无 5 个试件的试验研究，其中包括一个内添 显著影响。 普通强度混凝土（