短柱现状与发展.ppt

第一页，共四十页，2022年，8月28日 主要内容： 一、引言 二、研究背景 三、短柱判别方法 四、短柱抗震性能的研究现状 五、发展前景 六、结语 第二页，共四十页，2022年，8月28日 近几年来由于地震灾害屡屡发生，造成了巨大的经济损失和惨重的人员伤亡。结构抗震显得尤其重要，短柱在地震中的破坏尤为严重。本文重点介绍了提高短柱抗震性能的现状及其发展前景，对今后短柱抗震的研究具有一定的指导意义。 一、引言 第三页，共四十页，2022年，8月28日 二 、研究背景 随着工程结构向大跨、高耸、重荷载方向发展，结构底部竖向构件的轴向承载力需求不断增大，高层建筑的重载柱若采用普通钢筋混凝土柱，则易形成短柱，难以满足抗震延性的需求。 第四页，共四十页，2022年，8月28日 普通钢筋混凝土柱 缺点： 1、柱截面尺寸非常大，浪费空间； 2、浪费材料； 3、形成剪跨比较小的短柱，发生脆性剪切破坏，难以满足抗震延性的需求。 必须重视 建筑抗震设计对结构构件有明确的延性要求。为满足规程对轴压比限值的要求，柱子的截面往往比较大，在结构底部常常形成短柱甚至超短柱。另外，由于许多特殊建筑使用荷载大，层高较低，在设计中不可避免地会出现短柱。 要对短柱采取一些构造措施，提高其延性和抗震性能。 二 、研究背景 第五页，共四十页，2022年，8月28日 二 、研究背景 第六页，共四十页，2022年，8月28日 二 、研究背景 第七页，共四十页，2022年，8月28日 二 、研究背景 第八页，共四十页，2022年，8月28日 二 、研究背景 第九页，共四十页，2022年，8月28日 二 、研究背景 第十页，共四十页，2022年，8月28日 二 、研究背景 第十一页，共四十页，2022年，8月28日 缺点：判断不准确，仅适于反弯点位于或接近柱高 中部的情况。 简单方法： 三 、短柱判别方法 第十二页，共四十页，2022年，8月28日 图1 短柱设计示意图 三 、短柱判别方法 第十三页，共四十页，2022年，8月28日 理论方法：剪跨比小于等于2 优点：分析更可靠。 三 、短柱判别方法 第十四页，共四十页，2022年，8月28日 1、箍筋加密法： 按不同的抗震等级采取不同的箍筋直径与间距，见表1。 表1 加密区箍筋的最大间距与最小直径 四 、短柱抗震性能的研究现状 第十五页，共四十页，2022年，8月28日 图2 复合箍示意图 2、复合箍法： 常见形式有井字形复合箍，菱形复合箍，八角形复合箍，见图2。 四 、短柱抗震性能的研究现状 第十六页，共四十页，2022年，8月28日 优点： 部分纵筋内移并使粘结应力分布到混凝土内部，使“X”形纵筋承担部分剪力，以避免柱发生剪切破坏。 图3 配置“X”筋示意图 3、配置“X”筋法： 部分纵筋沿柱对角线方向成斜向交叉配置，见图3。 四 、短柱抗震性能的研究现状 第十七页，共四十页，2022年，8月28日 表2 构件明细及试验结果 图4所示为X形配筋短柱构件在反复荷载作用下的骨架曲线图，其中Z3-1未配X形筋，而其余三个构件只在配筋方式上不同，其他参数都相同（见表2）。 图4 骨架曲线图 四 、短柱抗震性能的研究现状 第十八页，共四十页，2022年，8月28日 优点： 破坏形态由剪切型转化为弯曲型，实现了短柱变“长柱”的设想。 图5 分体柱示意图 4、分体柱法: 柱中沿竖向用分隔板将短柱分为2或4个柱肢组成的分体柱，分体柱的各柱肢分开配筋，见图5。 四 、短柱抗震性能的研究现状 试验滞回曲线比较 第十九页，共四十页，2022年，8月28日 四 、短柱抗震性能的研究现状 （a）整体柱滞回曲线 （b）分体柱试件滞回曲线 图6 整体柱与分体柱滞回曲线比较 第二十页，共四十页，2022年，8月28日 优点： 使柱的承载力大大提高，从而有效地减小柱的截面尺寸和提高柱的延性及抗震能力。 图7 钢骨混凝土柱截面示意图 5、钢骨混凝土柱法： 由钢骨和外包混凝土组成，见图7。 四 、短柱抗震性能的研究现状 试验滞回曲线比较 第二十一页，共四十页，2022年，8月28日 （a）钢筋混凝土柱滞回曲线 （b）钢骨混凝土柱滞回曲线 图8 滞回曲线比较 试件轴压比为0.3，其他条件相同。 四 、短柱抗震性能的研究现状 第二十二页，共四十页，2022年，8月28日 优点： 混凝土处于三向受压状态，从而提高其抗压承载力和极限压应变，并改善其延性与抗剪承载力。 图9 钢管混凝土