不同箍筋约束以及钢纤维对混凝土柱抗压性能影响的模拟分析.pdf

2022年第10期河南建材

不同箍筋约束以及钢纤维对混凝土柱

抗压性能影响的模拟分析

李妍张儒志1

1吉林建筑大学土木工程学院(130118)2寒地绿色建筑技术吉林省工程研究中心(130118)

摘要:为进一步研究和对比不同箍筋约束以及钢纤维对混凝土柱抗压性能的彩响，文章运用ABAQUS有

限无分析软件设计模拟了6组不同变量参数的混凝土柱，对比其中对抗压性能影响最大的参数。其主要变

化参数为钢纤维体积掺量、箍筋约束形式以及箍筋间距。结果表明，加入适量钢纤维,可使峰值荷载增加且

达到峰值荷载后破坏稍有延缓，但钢纤维的作用效果并未使混凝土柱抗压性能大幅度提升。当采用复合箍

筋约束以及减小箍筋间距时，其抗压承载力均有明显增加，通过综合对比发现，采•用复合箍筋约束时对混

凝土柱约束作用效果更好，对混凝土柱抗压性能彩响最大。

关键词:钢纤维;箍筋约束;混凝土柱;有限元模拟;受压性能

0引言不同箍筋约束形式以及不同箍筋间距作为不同变

众所周知，普通混凝土的主要缺点是强度低、量参数，以此来进行探究对比不同变量参数中对混

延性差差等，受到外力破坏时,性能会极速下降直凝土柱抗压性能影响最大参数与现有研究的混凝

至其失去承载能力。由于混凝土自身缺陷，可通过土柱试验结果冏进行对比,验证不同参数对混凝土试

改变箍筋约束形式提高其承载力及在混凝土中掺柱抗压性能的影响。验

入钢纤维来提高混凝土构件的性能，箍筋强度、约1混凝土柱抗压性能数值模拟分析

研

束形式、间距、钢纤维掺量等皆会对混凝土构件性1.1模型建立

究

能产生影响。钢纤维在混凝土基体中处于乱向分文章中数值模拟采用的是横截面为400mmX

布,其会跨过混凝土基体中原有的裂缝,并抑制其400mm,高1400mm的混凝土柱，在混凝土柱的下

发展,改善混凝土中原有的缺陷,提高混凝土的抗端固定约束,上部施加压力。纵筋采用HRB400钢

压、抗弯强度、耐久性能等叫因此，国内外学者对钢筋，柱的正截面尺寸及箍筋形式如图1所示。在

纤维混凝土及箍筋约束混凝土进行了深入研究。毕ABAQUS有限元模拟分析软件中建立一个截面为

继红等冋等通过研究发现随着钢纤维的加入，混凝400mmX400mm,高度为1400mm的柱作为基体,

土的屈服应力和塑性黏度随着钢纤维加入呈线性基体模型网格划分的尺寸为50mm(如图2所示)。

增加。廖霖［疇通过切口梁三点抗弯试验得到钢纤1.2模拟试验设计内容

维能增强混凝土的抗弯性能。马恺泽R峙通过在混文章旨在研究不同变化参数对混凝土柱抗压

凝土中混掺钢纤维的研究中发现长钢纤维可影响承载力的影响，且对比影响最大的参数，试件主要

高强混凝土的流动性能,短钢纤维的可提升高强混变化参数为钢纤维掺量、矩形箍筋和复合箍筋约束

凝土的抗压及劈裂强度,在长、短钢纤维混掺比为形式,200mm及150mm的箍筋间距(见表1)。

3:1时,弯曲抗折的增强效果最优。窦国钦等问通CZ-