不同轴压比下区域约束混凝土圆柱抗震性能试验研究张琪朱明增曹新明---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除------本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---摘要：本文对3根截面直径300mm、高950mm的区域约束混凝土圆柱进行了往复荷载试验研究，在不同设计轴压比（0.9、1.1和1.25）的条件下，对比分析了混凝土柱的滞回曲线、骨架曲线、变形性能、水平承载力等变化规律。试验表明，区域约束混凝土圆柱在轴压比为1.1时表现出较高的水平承载力和延性，具有良好的抗震性能。关键词：区域约束混凝土柱;轴压比;抗震性能：U456.3+1文献标识码：A：1006—7973（2019）05-0118-031引言柱是房屋结构和桥梁结构抵抗竖向和水平地震荷载的主要构件，结构整体的倒塌多表现为柱的破坏，是造成地震灾害的主要原因。随着高层和超高层建筑的快速发展，竖向荷载的逐层传递使得结构底部构件的内力较大，传统约束混凝土柱很难有效防止在高轴压比下的脆性破坏，如1999---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---年郭子雄等[1]研究发现，在轴压比为0.9的情况下，约束混凝土柱在达到屈服荷载后刚度和强度退化明显，说明了高轴压比对箍筋约束混凝土柱抗震性能的不利影响;2006年阎石等[2]研究表明在其他条件不变的情况下，随着轴压比增大，预应力钢棒作为高强箍筋约束的混凝土柱延性下降明显;2009年吕西林等[3]研究得到，高轴压比的箍筋约束混凝土柱呈现出较差的延性性能和耗能能力，滞回曲线捏缩现象明显，骨架曲线表现出达到峰值荷载后明显的刚度和强度退化，而且在高轴压比下，随着混凝土强度的增加，柱的滞回曲线越来越捏缩，抗震性能较差。因此规范[4]对柱子的轴压比作了严格限制，将其按抗震等级和结构类型分级且规定柱子的轴压比不应大于1.05。然而限制轴压比会导致截面面积的加大，形成“胖柱”，造成使用空间的浪费，同时混凝土自重加大也会导致地震反应强烈。针对这一问题，区域约束混凝土[5]应运而生。区域约束改变了传统箍筋约束的约束机制，将约束核心区从中心转移到了四角，解决了由于结构布置和施工误差导致的实际工程中的轴心受压柱多处于偏心受压状态使得截面边缘受力最大，核心区的钢筋材料得不到充分发挥的问题。前期的研究[6]表明，区域约束混凝土柱在高轴压比下具有良好的力学性能和抗震性能，且轴压比越大抗震性能越好。然而目前关于区域约束混凝土的研究涉及矩形截面柱较多，但在房屋结构和桥梁结构中，会有很多混凝土圆形柱结构。因此，研究区域约束混凝土圆柱在低周往复荷载下抗震性能的试验就显得尤为重要。2014年，曹新明教授在其专利[7]中给出了区域约束混凝土圆柱的截面形式（如图1），其特征在于：区域约束混凝土圆形柱由圆柱形混凝土柱（1）和圆形钢筋笼（2）组成，圆形钢筋笼设置在圆柱形混凝土柱内，圆形钢筋笼由边缘纵筋（3）、中心纵筋（4）、圆形横向箍筋（5）和箍筋（6）连接组成，箍筋（6）由一根钢筋弯曲形成四个三角形（7）和四边形（8），在箍筋内设置有边缘纵筋和中心纵筋。2试验概况2.1试件设计试验共进行了3根截面直径300mm、净高950mm、剪跨比为4、混凝土强度为C40的区域约束混凝土柱（regionalconfinedconcrete，RCC）在设计轴压比分别为0.9、1.1、1.25下的往复荷载试验，试件命名为RCC-0.9、RCC-1.1和RCC-1.25。其中底座尺寸为1300mm×800mm×480mm，顶部横梁尺寸为600mm×340mm×500mm。试件配筋如图2所示。2.2加载装置与加载方案---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---试验中柱子一端固定一端铰接，先对柱子施加轴向力，然后在柱子的顶梁处施加往复的水平荷载，以此来模拟地震荷载。竖向轴压力由YAW-10000J电液伺服压剪试验机加载，水平力由MTS液压伺服系统提供，采用先荷载后位移的加载方式，即试件屈服前由荷载控制，屈服后以屈服位移为级差逐级施加水平位移，每级循环三次，直至构件完全破坏或构件水平承载力降为峰值荷载的85%以下为止。试件下端固定于试验机上，水平力加载端的水平横梁可以自由滑动及转动，为了...