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为研究低配筋UHPC中空短柱在轴心受压下的极限承载能力及其影响因素,以UHPC材料特性研究为基础,设计并制作18根不同壁厚、不同箍筋间距的低配筋UHPC中空短柱,开展轴心受压破坏试验研究及理论研究。采用控制变量法对比分析宽厚比、箍筋间距对低配筋UHPC中空短柱的极限荷载、破坏形态、轴向和横向变形的影响。研究结果表明:所有UHPC中空短柱在达到极限承载能力的70%之前,力学性能接近线弹性变化,侧向变形较小,在0.5 mm之内;随着变形的增大,试件出现微小裂缝并伴有钢纤维拔出声,细而密的裂缝显著增多,达到极限荷载时,试件均发出爆裂声;当设计宽厚比分别为5.67和3时,无箍筋UHPC空心短柱的极限承载力为理论计算值的70.88%和87.65%;随着箍筋间距加密,极限承载力有所提高,但加密至一定程度后,承载力不再增长,接近材料强度极限值;采用UHPC塑性损伤本构模型对构件进行数值模拟,分析结果与理论计算和试验结果符合较好,按照直接强度计算法得到的中空短柱极限荷载接近试验值,可供UHPC柱设计提供参考。 相似文献
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为明晰超高性能混凝土(UHPC)加固RC结构的界面剪切力学行为,批量开展键槽定量化处理UHPC-NC界面抗剪承载性能试验研究。设计制作8组包含不同深度(t)、宽度(w)和间距(d)的UHPC-NC组合构件,分析了界面剪切荷载-滑移曲线特征,剪切应变分布规律、破坏形态以及极限抗剪承载力。试验结果表明,键槽处理方式能显著增强UHPC-NC界面初始剪切刚度(刚度值高于250 kN·mm-1)并有效提高界面极限抗剪强度(1.46~3.98 MPa,其中大于3 MPa的试件占总数的57.1%)。不同键槽参数t,d和w对UHPC-NC界面抗剪强度的影响权值逐渐递减,且正角度开槽对界面抗剪强度的提升幅度为13%~32%,普遍优于负角度组;当深度t较小且w/t≤2时,后浇UHPC键槽部分承受较大剪切荷载,此时UHPC-NC界面出现“混合剪”破坏模式,能够有效发挥UHPC的抗弯拉性能;相同条件下,当w/t≥4时,后浇UHPC键槽面积在界面处占比增大,致使裂缝移至NC侧发展,即由NC主要承担界面剪力。此外,增大键槽间距d可改善界面域的剪力分配,“密集开槽”方式虽能有效提高界面抗剪能力,但考虑到此方式对原结构的损伤较大且施工成本较高,应对开槽深度和间距进行合理优化。提出基于断裂面法的UHPC-NC界面抗剪承载力计算公式,计算误差均在17%以内,计算结果表明,提出的公式可较好地评价定量化键槽处理的UHPC-NC界面抗剪性能。 相似文献
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为研究不同壁厚的中空超高性能混凝土(UHPC)短柱在轴向压力下的变形和承载能力,制作4组不同壁厚的中空UHPC短柱试件,进行轴心受压试验,研究壁厚对试件裂缝发展、竖向变形、横向变形及承载力的影响。结果表明:初始裂缝均出现在荷载达到极限承载力的70%后,裂缝随荷载的增加发展不明显,破坏瞬间迅速开展;试件破坏前基本处于弹性阶段,纵向应变随荷载增加线性增大;壁厚较小时,试件存在端部破坏和板壁屈曲的现象;随着壁厚增大,试件的端部破坏和板壁屈曲情况得到改善;试件的宽厚比5时,承载力试验值和计算值吻合较好,宽厚比≥5时,计算承载力时应考虑0.8的修正系数。 相似文献
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