穿孔肋拉杆约束方钢管混凝土短柱轴压试验研究.docx

穿孔肋拉杆约束方钢管混凝土短柱轴压试验研究
摘要
本研究针对穿孔肋拉杆约束方钢管混凝土短柱轴压试验进行了详细的实验研究。实验结果表明，在使用穿孔肋拉杆约束方钢管混凝土短柱时，能够有效提高其抗压强度和延性性能，同时降低其侧向位移。通过实验结果的分析，对于具体的设计和施工实践具有一定的参考意义。
关键词：穿孔肋拉杆；约束；方钢管混凝土短柱；抗压强度；延性性能
研究背景
混凝土短柱由于其截面尺寸较小，常受到侧向约束不足的影响，从而导致其抗压强度和延性性能不足。为了解决这一问题，许多学者在研究中提出了一些有效的方式，如采用钢板、钢管、FRP等材料进行约束。其中，方钢管混凝土短柱的约束方式被广泛应用。然而，由于方钢管约束短柱时容易发生局部塑性，侧向位移较大，从而导致其抗压强度和延性性能下降。因此，如何提高方钢管混凝土短柱的抗压强度和延性性能，降低其侧向位移成为了当前研究的关键。
针对这一问题，穿孔肋拉杆作为一种新型的约束方式，被提出并应用于方钢管混凝土短柱中，能有效提高其抗压强度和延性性能。
实验方法
1.设计实验参数
本实验选择方钢管规格为40mm×40mm，贯流孔大小为Ф12mm、Ф15mm、Ф18mm，穿心耳板的外露长度分别为60mm、80mm、100mm。短柱的配筋率为1.10%。实验总共选择了9组参数进行测试。
2.实验设备
本实验采用2000KN高精度液压试验机进行实验，采集记录数据时使用了位移传感器和应变传感器。
3.实验流程
将珍珠岩灌入方钢管中，制备成方钢管混凝土短柱，通过穿孔方式固定穿心耳板和肋拉杆，完成构件的组装。使用液压试验机对短柱进行单轴压缩试验，记录其应力-应变曲线、位移-荷载曲线和承载力等重要参数。
实验结果与分析
1.穿孔肋拉杆增强方钢管混凝土短柱的抗压性能
从实验结果可以看出，采用穿孔肋拉杆约束方钢管混凝土短柱，能够有效提高其抗压强度和延性性能。以贯流孔大小为Ф12mm，穿心耳板的外露长度为100mm的方钢管混凝土短柱为例，当增加肋拉杆数量时，其承载力也相应增加。
2.穿孔肋拉杆能够降低方钢管混凝土短柱的侧向位移
实验结果表明，采用穿孔肋拉杆约束方钢管混凝土短柱时，其侧向位移明显降低。以贯流孔大小为Ф18mm，穿心耳板的外露长度为100mm的方钢管混凝土短柱为例，相比于仅使用方钢管约束的短柱，采用穿孔肋拉杆约束的短柱侧向位移减少了约30%。
结论
本研究通过实验的方式详细地研究了穿孔肋拉杆约束方钢管混凝土短柱轴压试验，并得出了以下结论：
1.穿孔肋拉杆可以有效提高方钢管混凝土短柱的抗压强度和延性性能。
2.穿孔肋拉杆能够降低方钢管混凝土短柱的侧向位移。
因此，穿孔肋拉杆的运用在方钢管混凝土短柱设计中具有较好的应用前景，对于提高其抗性能具有积极的作用。