影响钢筋混凝土构件抗扭刚度试验测试机的因素

    高层建筑结构中的构件于压弯剪扭复杂应力状态下,国内外学者的大量试验研究表明:轴压力、弯矩、剪力的存在,对构件开裂前的扭转刚度的影响可以忽略不计。构件开裂后,抗扭刚度退化与纵筋和箍筋的配筋率、纵横钢筋配筋强度比、构件上作用荷载比例和截面尺寸有关。为简便起见,本文通过试验数据的对比来分析轴压比、偏心距等因素的影响,对基于空间变角析架模型推导的抗扭刚度计算公式进行参数分析,探讨纵横钢筋配筋强度比、剪扭比及弯扭比等影响因素。

    2为不同偏心距下轴压比对构件退化规律的影响,图3为不同轴压比下偏心距对抗扭刚度退化的影响。

影响钢筋混凝土构件抗扭刚度试验测试机的因素 

1轴压比

    从图中可以看出,在相同的偏心距下,构件的抗扭刚度退化随着轴压比的增大而加剧;当偏心距增大时,轴压比对构件抗扭刚度退化影响变小。

2偏心距

    从图中可以看出,在小轴压比(0. 2)情况下,偏心距对构件的抗扭刚度退化的影响较小。在大轴压比情况下,随着轴压比的增大,构件的抗扭刚度退化加剧。

3纵横钢筋配筋强度比

    研究表明,基于空间变角析架模型,利用虚功原理推导的压弯剪扭构件的抗扭刚度一计算公式,公式大体有3项,一次反映了纵筋、箍筋与混凝土对构件抗扭刚度的贡献,概念清晰,且与试验结果复合良好,但比较复杂,不便于应用。

4剪扭比

取纵横钢筋配筋强度比若=1,变化剪扭比刀的取值,以纯扭时的构件抗扭刚度为基准,可得剪扭比刀对抗扭刚度的影响(见图5)

影响钢筋混凝土构件抗扭刚度试验测试机的因素 

    从图中可以看出,剪力的存在使得构件抗扭刚度降低,且随着剪扭比的增大而不断退化,当剪扭比为0. 5时,构件抗扭刚度退化60%

5弯扭比

实际工程中,柱子配筋一般都是采用对称配筋,于是式(6)第一项为零,很难反映弯矩(或弯扭比)对构件抗扭刚度的影响,但有试验表明,弯矩的存在亦使得构件抗扭刚度降低,弯扭比愈大,退化愈严重。

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