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H型钢混凝土柱的极限承载力试验及有限元分析

2018-03-21陈惠惠盐城工业职业技术学院江苏盐城4000苏州科技大学江苏省结构工程重点实验室江苏苏州50

江西建材 2018年3期
关键词:有限元混凝土模型

■陈惠惠,刘 凡■.盐城工业职业技术学院,江苏 盐城 4000;.苏州科技大学 江苏省结构工程重点实验室,江苏 苏州 50

1 试件及试验

1.1 试件

本次试验共设计了3根试件进行对比试验。横截面尺寸均为250mm×800mm。焊接H型钢的截面尺寸为100×120×10×10(mm),材质为Q235B。混凝土采用C30。SRCZ-1和SRCZ-2试件轴压比相同,均为7,SRCZ-3试件轴压比为14;SRCZ-1试件柱长2000mm,长细比为8,SRCZ-2和SRCZ-3试件柱长1500mm,长细比相同,均为6。

本试验采用江苏省结构工程重点实验室电液伺服加载系统,试验开始时首先通过竖直千斤顶加载至所需轴力,由于轴压比不同,所加竖向力值亦不同,在试验中使竖向力保持定值,然后由水平向作动器施加反复水平力。

1.2 试验方法

本试验加载采用荷载与位移双控制方法。竖向轴力通过千斤顶加载,为满足轴压比不同的要求,3个试件的竖向力分别为200kN、200kN和400kN,在施加水平力时,竖向荷载需保持不变。

2 结果分析

2.1 试件破坏形态

3个试件的破坏过程如下:当荷载较小时,处于弹性阶段,不产生裂缝,当荷载达到一定数值时,柱子中下部两侧开始出现水平裂缝,然后随着荷载的增加,水平裂缝亦逐渐增加,同时试件中下部开始出现斜裂缝,并且不断向柱纵向中心或柱底延伸,斜裂缝角度大致成45度;最终斜裂缝汇交成多条“X”型斜裂缝,随着斜裂缝裂缝宽度的逐渐增大,柱底角部混凝土被压溃,试件最终破坏。最终破坏情况见图1。

图1 试件最终破坏情况

2.2 试件强度

试验实测得到的三个试件的极限荷载值分别为:SRCZ-1、SRCZ-2、SRCZ-3三个试件的极限荷载值分别为为421.03KN、491.85KN和530.02KN。……

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