“瘦身”箍筋約束混凝土軸心受壓試件應力-應變?nèi)€研究.pdf

1、當盤卷的普通鋼筋經(jīng)過調(diào)直后伸長率和重量不滿足驗收規(guī)范要求時，該鋼筋即為“瘦身”鋼筋。與普通鋼筋相比，“瘦身”鋼筋在冷拉調(diào)直后面積減小，屈服強度提高，延性降低。由于“瘦身”鋼筋在盤卷鋼筋調(diào)直過程中產(chǎn)生，直徑較小，多用于梁、柱箍筋，且在市場上有一定規(guī)模。目前對“瘦身”箍筋約束混凝土應力-應變?nèi)€的研究很少，對“瘦身”箍筋建筑物的加固也有一定的盲目性。對16根普通箍筋、“瘦身”箍筋（箍筋平均瘦身率為17.9％）約束混凝土試件進行軸向加載試驗

2、及有限元分析，試件采用矩形箍筋、矩形菱形復合箍筋兩種形式，矩形箍筋體積配箍率在0.69%~1.38%之間，矩形菱形復合箍筋體積配箍率在1.18%~2.36%之間，試驗及理論結果表明：
　?。?）“瘦身”箍筋和普通箍筋約束混凝土應力-應變?nèi)€基本相當，“瘦身”箍筋約束混凝土應力-應變?nèi)€下降段并不存在明顯的降低。
　?。?）“瘦身”箍筋試件和普通箍筋試件的混凝土應力-箍筋應變曲線差別不大，曲線上升段基本上呈線彈性關系，超過

3、峰值應力以后，混凝土應力-箍筋應變曲線下降段都比較平緩，箍筋應變超過1%后，有些試件靠近箍筋彎鉤兩邊的測點出現(xiàn)應變減小現(xiàn)象，同時觀測到試驗過程中試件箍筋脫鉤現(xiàn)象。另外兩邊箍筋應變繼續(xù)增長，直到超過箍筋應變量程2%，后續(xù)結果無法測量，整個試驗過程中未發(fā)現(xiàn)箍筋拉斷現(xiàn)象。
　　（3）箍筋沒有拉斷的原因之一是部分試件箍筋脫鉤之后，與彎鉤相連的兩邊箍筋出現(xiàn)卸載現(xiàn)象，另外兩邊箍筋與混凝土產(chǎn)生了粘結滑移。另一原因是，由于本試驗的箍筋最小間距是7

4、4mm，試驗中發(fā)現(xiàn)下降段很多混凝土從箍筋間剝離出來，箍筋與混凝土之間形成了空隙，試件后續(xù)加載混凝土變形不能對箍筋產(chǎn)生擠壓效應。如果采用螺旋箍筋，且箍筋間距較密，混凝土不能從箍筋間剝離出來，有可能導致“瘦身”箍筋拉斷。
　　（4）利用有限元軟件ABAQUS對試件進行了數(shù)值模擬分析，模擬得到的混凝土塑性損傷云圖結果與試驗最終破壞形態(tài)吻合較好；模擬得到的截面豎向應力分布情況與理論的作用機理基本一致。
　?。?）“瘦身”箍筋試件混凝

5、土應力-應變?nèi)€的試驗結果與有限元模擬結果在低配箍率時基本吻合；高配箍率時有限元分析結果的下降段要比試驗結果更為平緩。
　?。?）有限元模擬得到的混凝土應力-箍筋應變曲線與試驗得出的結果下降段差異較大，試驗結果的下降段比較平緩，有限元分析的結果下降段較為陡峭，主要是因為有限元模擬時，未考慮箍筋與混凝土之間的粘結滑移；另外，在混凝土應力的下降段，混凝土不僅僅是簡單的彈塑性變形，往往伴隨有較大的開裂和脫落，現(xiàn)有的塑性損傷本構模型還不