配有钢纤维RPC免拆柱模的钢筋混凝土短柱轴压力学性能.pdf

第 3 3卷 第 2期 2 0 1 6年 3月 建筑科 学与工程 学报 J o u r n a 1 O f Ar c h i t e c t u r e a n d C i v i 1 E n g i n e e r i n g Vo 1 3 3 M a r NO 2 2 O1 6 文章编号 ： 1 6 7 3 2 0 4 9 ( 2 0 1 6 ) 0 2 0 0 9 8 0 9 配有钢纤维 R P C免拆柱模 的钢筋混凝土短柱 轴压 力学性 能 王 ( 东北林业大学 钧 ， 王 志 土木 工程学院 彬 ， 李 论 ，黑龙 江 哈尔滨1 5 0 0 4 0 ) 摘要 ： 为研究配有钢纤维活性粉末混凝土( RP C) 免拆柱模的钢 筋混凝土短柱 的轴压力学性能与钢 纤维 R P C免拆柱模对核心钢筋混凝土短柱轴压承载力的提 高效果 ， 对 2根 配有不 同壁厚钢 纤维 R P C免拆柱模的钢筋混凝土方形短柱和 用于对 比的 1根普通钢 筋混凝土方形短柱进行 了轴压试 验研 究； 采用有限元模型对试验结果进行 了验证 ， 根据试验 结果及有限元分析结果， 探讨 了配有钢 纤维 R P C免拆柱模的钢筋混凝土短柱轴压承载力计算方法。结果表明： 钢纤维 R P C免拆柱模显 著提 高 了钢筋 混凝 土短 柱 的极 限承载 力 ， 且延缓 了纵 筋 的屈 服 ； 随免拆 柱模 壁 厚 的 增加 ， 钢 筋混 凝 土短 柱轴 向 变形 随之减 小 ， 极 限承载 力 随之 提 高 ， 延性 也 相 对提 高 ； 免 拆 柱模 不但 限 制 了钢 筋混 凝 土短柱在轴向压力作用下的侧向变形 ， 而且间接减 小了轴向变形； 有限元计算结果与试验结果吻合 良好 ， 该计算方法可为工程 实践提供参考 。 关键词： 钢 纤维 R P C； 免拆柱模 ； 短柱； 静力试验； 有限元分析； 轴压承载力 中 图分类 号 ： TU3 7 5 3 文献标 志 码 ： A M e c ha ni c a l Be ha v i o r o f Re i n f o r c e d Co nc r e t e S ho r t Co l u mn s wi t h S t e e l F i b e r RP C C o l u mn p e r ma n e n t T e mp l a t e S u b j e c t e d t o Ax i a l Co mp r e s s i o n W ANG J u nW ANG Z h i b i n，LI Lu n ( S c h o o l o f Ci v i l E n g i n e e r i n g，No r t h e a s t F o r e s t r y Un i v e r s i t y，Ha r b i n 1 5 0 0 4 0，He i l o n g j i a n g ，Ch i n a ) Ab s t r a c t ： I n o r de r t o i nv e s t i ga t e t he me c ha ni c a l be ha vi or of r e i n f o r c e d c on c r e t e s ho r t c ol u m ns wi t h s t e e l f i b e r r e a c t i v e p o wd e r c o n c r e t e( RP C)c o l u mn p e r ma n e n t t e mp l a t e a n d t h e i mp r o v e me n t e f f e c t o f s t e e l f i b e r RPC c ol u m n pe r m a ne n t t e mpl a t e o n be a r i ng c a pa c i t y of c o r e r e i n f o r c e d c on c r e t e s ho r t c ol u m n，a xi a l c ompr e s s i on t e s t s on t wo s q ua r e r e i nf o r c e d c o nc r e t e s ho r t c ol u m ns wi t h s t e e l f i be r RPC c ol u m n p e r m a ne n t t e m p l a t e o f di f f e r e nt wa l l t hi c kn e s s a n d a g e ne r a l s q u a r e r e i n f o r c e d c o nc r e t e s ho r t c ol u m n us e d f o r c o mpa r i s o n we r e c a r r i e d ou t Th e t e s t r e s u l t s w e r e v e r i f i e d us i ng f i ni t e e l e m e nt mod e 1 Ac c o r di n g t o t he t e s t a nd f i ni t e e l e me nt a n a l ys i s r e s ul t s ，t he a xi a l b e a r i ng c a pa c i t y c a l c u l a t i o n m e t ho d of r e i nf o r c e d c o nc r e t e s h or t c o l u mns wi t h s t e e l f i b e r RPC c o l umn pe r ma ne nt t e mpl a t e w a s di s c u s s e d Th e r e s ul t s s ho w t ha t ul t i m a t e b e a r i n g c a pa c i t y of r e i nf or c e d c on c r e t e s ho r t c o l u m n s i s s i g ni f i c a n t l y i mpr o ve d by s t e e l f i be r RPC c o l umn pe r ma ne nt t e mpl a t e，a nd t he y i e l d o f l on gi t ud i na l r e i nf or c e me nt i s de l a y e d W i t h t h e i n c r e a s e of c o l u mn p e r ma n e n t t e mp l a t e t h i c k n e s s a x i a l d e f o r ma t i o n o f r e i n f o r c e d c o n c r e t e s h o r t c o l u mn 收稿 日期 ： 2 0 1 5 - 0 8 2 1 基金项 目： 黑龙江省博士后科研启动基金项 目( L B H Q1 5 O l 1 ) ； 黑龙江省应用技术研究与开发计划项 目( 2 0 1 3 G0 7 6 3 ) 作者简介 ： 王钧( 1 9 6 7 一 ) ， 女 ， 黑龙江哈尔滨人 ， 教授 ， 博 士研究 生导 师， 工 学博 士， E ma i l ： j u n w 6 1 9 1 6 3 c o rn。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 2期 王 钧 ， 等： 配有钢纤维 R P C免拆柱模的钢筋混凝土短柱轴压力学性能 9 9 de c r e a s e s ， a nd t h e ul t i ma t e b e a r i n g c a pa c i t y a n d d uc t i l i t y r e l a t i ve l y i n c r e a s e The l a t e r a l de f o r m a t i o n o f r e i nf or c e d c onc r e t e s h or t c o l umns u nd e r a xi a l c o mpr e s s i o n i s l i mi t e d a nd a xi a l de f o r m a t i o n i s de c r e a s e d i nd i r e c t l y by c ol u m n p e r m a ne n t t e mpl a t e The f i n i t e e l e m e n t a n a l ys i s r e s u l t s a g r e e we l l wi t h t he t e s t r e s u l t s The c a l c ul a t i on m e t ho d c a n pr ov i d e r e f e r e n c e s f o r pr a c t i c a l e ng i ne e r i ng Ke y wo r ds ：s t e e l f i b e r RPC； c o l umn pe r ma n e nt t e m p l a t e；s h or t c o l umn；s t a t i c t e s t ；f i ni t e e l e me n t a na l y s i s ；a x i a 1 be a r i ng c a p a c i t y 0 引 言 模板 工程 是钢 筋混凝 土 工程施 工 的基本 组成 部 分。传统模板及其支撑系统的设计 、 安装 、 拆除以及 周转等工作极其繁复 ， 使其经济 比重约占钢筋混凝 土工 程 的 四分 之一 ， 工 期 约 占钢 筋混 凝 土 工 程 的二 分之一 】 。因此 ， 有效改进模板技术将大力推进建 筑技术的进步 ， 目前 已经成为各国学者亟待解决的 一 项 研究课 题 。 施一雷等 3 进行的相关研究表明， 将钢丝网、 玻 璃纤 维等增 强材 料 与高强 水泥 砂浆 或混凝 土 进行 复 合制作 而成 的免 拆模 板在 实 际工程 中的应 用 是可行 的 。将 钢纤 维加 入 到 具有 高 强 度 、 高 耐 久 性 能 的 活 性粉末混凝土( R P C ) 材料 中， 二者结合所形成的免 拆柱模可对核心钢筋混凝土柱起 到 良好 的约束作 用， 其受力状态类似于钢管约束钢筋混凝 土柱 。各 国学者对钢管约束钢筋混凝土柱进行 了大量的试验 研究 ， 结果表明钢筋混凝土柱通过外部钢管的约束 作用提高了构件 自身承载力 4 - 8 。然而钢材耐火 、 耐 腐蚀 性 能相 对较 弱 ， 需 进行 相 关处 理 ， 而 钢纤 维 RP C材料的耐高温与耐腐蚀性能可弥补钢制材料 的性能缺陷， 将其作为免拆柱模材料与钢筋混凝土 柱组合L 9 ， 既可以使 模板的功能属性得到满足与 优 化 ， 又可 改善构 件 的受力 性能 。 目前 ， 尚未有 关配 有钢纤 维 R P C免 拆柱 模 的钢 筋 混凝 土 柱 的试 验 研 究 报 道 。本 文 对 配 有 钢 纤 维 RP C免拆柱模 的钢筋混凝土短柱进 行轴压试验研 究 ， 分析其力学性能 ， 并通过有限元模拟 ， 对 比试验 结果与有限元计算结果 。在试验及有限元分析的基 础上， 初步建立这种复合柱的轴压承载力计算公式 ， 可为工程实践提供参考 。 1 试 验概况 1 1 试件 设计 试验共设计制作 3个钢筋混凝土轴心受压方形 短柱， 其 中 2个短柱分别 配有壁 厚为 1 5 mm 和 2 5 mm 的钢 纤维 RP C免拆 柱模 ， 另 一 个 短柱 为 普 通 钢 筋混凝土柱， 作为对 比试件 。试件参数见表 1 ， 试件 的纵筋 及箍 筋配 置 如 图 1所 示 ， 钢 筋 的 实 测 力学 性 能见表 2 ； 试 验 所 用混 凝 土 强度 等 级 为 C 3 0 ， 混 凝 土 与钢纤 维 R P C的实测 力 学性 能见 表 3 。 表 1试 件 参 数 Ta b 1 Pa r ame t e r s of S pe c i me ns 试件 编号 B mm H mm t l T l m ASl 2 O O 8 O0 AS2 2 3 0 8 0 0 1 5 AS3 2 5 0 8 0 0 2 5 注 ： A表示荷载形式为轴压荷载 ， s表示为短柱 ； B为试件边长 H 为试件高度 ； t 为钢纤维 RP C免拆柱模壁厚。 呈 Q Q一 叫 巾8 8 o ( 8 1 0 7 ) f a 1 AS1 图 1 试 件截 面( 单位 ： mm) F i g 1 C r o s s S e c t i o n s o f S p e c i me n s( U n i t ： mm) 表 2钢筋的力学性能 Ta b 2 M e c h a ni c a l Be ha v i ors o f St e e l b a rs 钢筋等级 直 径 ram 屈服强度 f y MP a 极限抗拉强度 f MP a HRB3 3 5 1 4 3 6 5 5 4 9 HRB3 3 5 8 3 3 8 4 9 7 注： 钢筋 的弹性模量根据 混凝土结构设计规范 ( GB 5 0 0 1 0 2 0 1 0 ) 取值 。 表 3 混凝土与钢 纤维 R P C的力学性能 Tab 3 M e c ha ni c a l Be h a v i o rs o f Con c r e t e a nd St e e l Fi b e r RPC 材料 立方体抗压强度 f c ， k MP a 抗折强度 f MP a 普通混凝土 3 5 0 5 钢纤维 RP C 1 2 4 9 7 2 4 7 2 1 2 免 拆柱模 制作 预先加工钢模板 ， 用于钢纤维 RP C免拆柱模 的 成型 ， 如图 2所示。钢模板内、 外模之间的薄壁空间 用 以灌 人 流态 钢纤维 R P C。 一 一 2一 一 一 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 2期 王 钧 ， 等 ： 配有钢 纤维 R P C免 拆柱 模 的钢 筋混凝 土短 柱 轴压 力 学性 能 1 0 1 表 5试件破坏形态 Ta b 5 Fa i l u r e M o d e s o f Spe c i me n s 荷载 k N 试件 AS 1破坏形 态 试件 AS 2破坏形态 试件 AS 3破坏形 态 试 件处 于弹性 工作 状态 ， 无明 显变化 ， 0 3 0 0 试 件处 于弹性 工作状 态 ， 无 明显变 化 ， 无裂缝产生 无裂缝产生 3 O0 4 0 0 4 0 0 5 0 0 柱表面 出现明显 纵向裂缝 ， 并向柱上下 免拆柱模上 部及 下部 转角 部位 均 出现 试件 处于 弹性工 作状态 ， 无 明显变化 ， 细小裂纹 无裂缝产生 两端延伸 钢纤维 RP C免拆柱模 上部及 下部 的细 5 0 0 6 O 0 裂缝不断扩展 ， 形成纵 向主裂缝 6 0 0 1 0 0 0 试件 中上部非 加密 区箍 筋之 间的纵 筋 新裂缝产生较少 ，主裂缝继续开展延伸 柱模表面 出现裂缝 ， 其 中柱模 转角处竖 1 0 0 0 1 3 0 0 受压屈服并向外凸出 向细小裂缝数量 较多 外层混凝土保护层脱落 ， 混凝 土被压碎 1 3 0 0 1 4 0 0 而破坏 纵 向主裂缝边缘出现钢纤维拉出现象 上部 1 条 细长纵 向裂缝 开裂 明显 ， 形成 1 4 0 0 I 6 0 0 纵 向主裂缝 ， 同时有新 的纵 向裂缝 出现 试件 持荷 困难 ， 继续 加载 ， 最终钢 纤维 并稳定发展 R P C免拆柱模 沿上部 主裂缝大 部分裂 1 6 0 0 1 8 0 0 开 ， 加 载结束 ， 从免拆 柱模 的开裂 处可 主裂缝 在上部转角处开裂 ， 裂缝边 缘有 清晰看到核心混凝土被压碎 钢纤维拉 出现象 ， 并有连续 的劈裂声 1 8 0 0 1 9 0 0 主裂缝贯通全部柱高 ， 试件不能持荷 ， 免 拆柱模破坏 ， 加载结束 ， 从免拆柱模 的开 1 9 0 0 2 0 0 0 裂处 可清晰看到核心混凝土被压碎 纵向应变 1 0 一 ( a ) 纵向应变 横 向应 变 1 0。 ( b ) 横 向 应变 图 6 混凝土荷载一 应变曲线 Fi g 6 Lo a d s t r a i n Cu r v e s of Co nc r e t e s 曲线总体变化趋势相似 ， 应变采集终止于柱模开裂 ， 曲线终点 即为免拆柱模纵 向、 横向应变终值 ， 应变终 值结果列于表 6 。加载过程 中由于荷载仅作用于核 心混凝土而未直接作用于免拆柱模上 ， 免拆柱模主 要 受到核心混凝土受压后 的横向膨胀力作用 ， 因此 表 6 免 拆柱模应变终值 Ta b 6 S t r a i n Fi na l Va l u e s o f Co l u mn - p e r ma ne n t Te mpl a t e s 试件编号 纵 向应变 l O 横 向应变 l o AS 1 2 2 6 6 3 5 5 AS 2 5 7 7 6 44 AS 3 6 O 4 8 35 免拆柱模应变终值与普通钢筋混凝土柱应变终值相 比， 纵 向压 应 变偏 小 ， 而 横 向 拉应 变偏 大 。由于 AS 3的承载能力较 AS 2有所提升 ， 故 AS 3的横 向 和 纵 向应变 终值 大 于 AS 2 。 加 载 初期 试 件 处 于 弹性 工 作 阶段 ， 核心 钢 筋 混 凝土短柱受到钢纤维 R P C免拆柱模的约束作用不 大 ， 其受力性能与无约束钢筋混凝土短柱相似， 横 向 与纵向应变 比值无 明显变化 。当荷载逐渐增加时 ， 试件进入弹塑性工作阶段 ， 荷载一 应变曲线斜率开始 下降， 此时钢纤维 R P C免拆柱模发挥对核心钢筋混 凝土短柱约束作用 ， 限制混凝土侧向变形 ， 免拆柱模 受核心混凝土横 向膨胀力作用 的影响 ， 横 向应变增 长迅速 ， 横向与纵向应变 比值呈上升趋势。在试件 达到极限承载力后 ， 随着钢纤维 R P C免拆柱模的断 裂 ， 试件 失 去承 载能 力 。 图 7为钢筋混凝土柱 中纵筋 的荷载一 应变 曲线 ， 曲线拐点为钢筋屈服点。由图 7可见 ， 在 同一钢筋 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 O 2 建筑科学与工程学报 2 0 1 6年 钢筋 应 变， 1 0 图 7 纵筋荷载一 应变 曲线 Fi g 7 Lo a d - s t r a i n Cur v e s o f Lo ng i t u di n a l S t e e l Ba r s 应变值条件下 ， 试件 AS 1 ， AS 2 ， AS 3所对应 的荷载 值依次增加 ， 因此 ， 由于钢纤维 RP C免拆柱模 的配 置 ， 使柱中纵筋的屈服得以延缓。 图 8为试件荷载一 轴 向变形 曲线。由图 8可见 ， 与未约束钢筋混凝土短柱相 比， 配有钢纤维 R P C免 拆柱模 的短柱轴向变形明显减小 ， 免拆柱模的紧箍 约束作用不仅限制 了核心混凝土侧向变形 ， 也间接 提高了其轴向抗变形能力。 图 8 荷载 轴 向变形 曲线 Fi g 8 Lo a d - a xi a l De f o r ma t i o n Cur v e s 2 3 轴压承载力对比分析 表 7给出了 3个试件的轴压承载力试验结果和 纵筋达到屈服时对应的试验荷载 。 表 7试验荷载值 Ta b 7 e s t Lo a d Va l u e s 试件编号 轴压承载力 k N 纵筋屈服时荷载 k N AS1 1 47 2 7 4 3 AS 2 1 7 2 6 1 O 5 2 AS 3 1 9 7 4 1 4 84 由表 7可知 ： 试件 AS 2 ， AS 3轴压承 载力 比试 件 AS 1分别提高了 1 7 3 ， 3 4 1 ； 钢纤维 RP C免 拆柱模不仅延缓了柱中纵筋 的屈服 ， 而且可显著提 高钢筋混凝土短柱 的轴压承载能力。由此可见， 将 钢纤维加入到具有高强度 、 高耐久性能的 R P C材料 中， 二者结合所形成 的免拆 柱模 对核心混凝土可起 到 良好的约束作用。试验中随着施加荷载的不断增 大 ， 免拆柱模所受膨胀力逐渐增加 ， 当免拆柱模产生 裂缝时 ， 横跨在裂缝间的钢纤维成为主要受力者 ， 由 于钢纤维不断拉 出所产生 的粘结应力分布在裂缝端 部 ， 产生反向应力作用， 限制裂缝 的发展， 使得免拆 柱 模抗 裂性 能得 到 提 升 ， 从 而 对 核 心 混 凝 土 产 生 的 约 束作 用效 应也 随 之增 强 。 3 有 限元分析 与试验 结果 比较 采用大型通用 有限元程序 AB AQUS 9 0对试 验进行 了仿真模拟分析 。 昆凝土计算采用塑性损伤 模型_ 1 。 ， 采用实体单元模拟。钢筋采用桁架单元 模拟 ， 钢筋 应力一 应变关 系采用理 想弹塑性 本构关 系 。由于核 心混凝土浇 筑在预 制的免拆 柱模 中， 构成复合柱， 因此建模时将免拆柱模与核心钢筋 混凝土视为一体， 采用分割的方法将核心混凝土和 免拆柱模分割 ， 并 赋予不 同的材料和界面属性 。此 外 ， 在柱的上下两端加钢垫板 ， 来模拟柱端的实际受 力状 况 。 3 1 破 坏 形态 比较 图 9为配有钢纤维 R P C免拆柱模 的钢筋t 昆凝 土试 件 有 限元 分 析与 试件 破 坏形 态 的对 比 。由 图 9 可知： 试验中试件上部及下部均出现主裂缝 ， 且最终 为上部主裂缝开裂较明显 ； 有限元分析中试件上部 及下部 向外鼓曲， 与试件破坏形态基本一致 。 3 2轴压 承 载力 比较 表 8为有 限元分 析 与试 验所得 试 件轴 压 承载 力 对 比。由表 8可知 ： 有 限元分析所得轴压承载力 比 试验结果偏大 ， 这是 由于有限元模拟情况较为理想 ， 认为免拆柱模与核心混凝 土间粘结 紧密 ， 不产生摩 擦滑移 ， 可视为一体 ， 免拆柱模 的约束效果也得到最 大化实现 ， 但试验试件因实际条件所限， 使得后浇筑 的混凝土与免拆柱模之间的粘结不能理想化 ， 进而 影响免拆柱模的约束作用。 3 3荷载一 应变 曲线及荷载一 轴向变形曲线比较 试件 AS 2 ， AS 3的荷载一 应变 曲线与荷载一 轴 向 变形曲线对 比如图 1 o 1 2所示。通过图 1 O 1 2对 比结果 可 以看 出 ： 混凝 土荷 载一 应 变 模 拟 曲线 得 出了 更为具体的下降趋势 ， 试件经有 限元分析得出的承 载力与试验测得的承载力相 比有 所提高， 延性得到 增强 ； 有限元计算全过程 中压应力值较试验值偏大， 而拉应力值前期较 大， 后期较小 ， 终值大于试 验值 ； 在相同应变下 ， 纵筋荷载一 应变模 拟曲线较试验 曲线 荷载值略有提高。 模型分析与试验结果不同， 一是由于模型理想 化 ， 而制作试件时， 由于受实际条件所限， 使得后浇 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 0 4 建筑 科 学与 工程 学报 2 O l 6卑 轴 向变 形 ram ( a ) AS 2 ( b ) AS 3 图 l 2 荷载一 轴 向变形 曲线对 比 Fi g 12 Comp a r i s o n s o f Lo a d - a xi a l De f o r mat i o n Cur v e s 钢 纤 维R P C 免拆 柱 模 核 心混 凝 土 h L 非 有效 约 束 区 有 效约 束 区 ( a ) 横 向约 束力 分 布应 力 ( b ) 约束 区 域 图 1 3 核心混凝土约束模型 Fi g 1 3 Co r e Con c r e t e Con s t r a i n t M o de l 这 种状 态 下核 心混 凝土 柱最 大 主压应 力方 向上 的抗 压强度不仅与材料本身抗压强度有关 ， 还受到免拆 柱 模提 供 的侧 向约 束应 力 的影 响 。 试件核心混凝土边长为 z ， 经几何计算 ， 有效约 束 区面积 A 为 A 一 Z 一 0 57 1( Z 一 2 r ) ( 1 ) 定义钢纤维 R P C免拆 柱模对混凝土 的有效 约 束系数 q 为 一 一 1 一o 5 7 1 ( _ ) z ( 2 ) 1 c 式 中： A 为核心混凝土面积 。 公式( 2 ) 表明 ， r值越大 ， 有效约束系数越高 ， 钢 纤维 R P C免拆柱模约束核心混凝土的效果越显著 。 试验研究表明， r的取值与钢纤维 R P C免拆柱模的 壁厚有直接关系。 配 有 钢纤维 R P C免拆 柱模 的钢 筋 混 凝 土短 柱 轴压承载力 N可 由纵 向受压钢筋 、 非有效约束区混 凝土 、 有效约束 区混凝土承载力共同组成 ， 即 N一0 9 A f - I- ( A 一A ) 。 +A 厂 ( 3 ) 式中： A 为纵向受压钢筋截面面积； f o 为非有效约 束区混凝土抗压强度， 即普通 混凝土 的轴心抗压强 度 ， 取 f 一0 6 7 f c f 为有效约束 区混凝土抗压 强度 。 采用 R i c h a r t 等 。 建议的公式得出 。 J c o 一 1 + ( 4 ) ，c n - ， c “ 式 中 ： 厂 为钢 纤 维 R P C免 拆 柱 模 对 核 心 混凝 土 的 有 效约 束应 力 。 由于免拆柱模侧板为两对边支承体系 ， 依据文 献E 2 9 ， 免拆柱模 的有效约束应力 - 厂 可取为钢纤维 RP C的抗折 强度 。 经计算 ， 与 r的近似关系为 r 一2 4 。根据公 式( 3 ) 计算配有钢纤维 R P C免拆柱模 的钢筋混凝土 短 柱轴 压承 载力 ， 计算 结 果 列 于表 9 。由表 9可 见 ， 公式计算结果与试验结果吻合 良好 。 表 9 轴压承载 力试验 结果与计算结果对 比 Ta b 9 Co mpa r i s o n o f Axi a l Be a r i ng Ca pa c i t y Be t we e n Te s t Re s u l t s a nd Ca l c ul a t i o n Re s ul t s 试件编号 mm N k N Nb k N Nb N AS 2 1 5 3 6 1 5 7 O 1 7 2 6 1 O 8 9 AS 3 2 5 6 O 1 7 82 1 9 7 4 1 1 0 6 注 ： N ， Nb分 别 为 钢 筋 混 凝 土 短 柱 轴 压 承 载 力 计 算 值 和 试 验值 。 5 结语 ( 1 ) 由于钢纤维 RP C免拆柱模的约束 作用 ， 使 得 核心 混凝 土有 效 区 域 内处 于三 向受 压 状 态 ， 显 著 提高了钢 筋混凝 土短 柱 的轴 压 承载 力； 随钢纤 维 R P C免拆柱模壁厚的增加 ， 钢筋混凝土短柱轴压承 载 能力 随之 提高 ， 延性 也相 对 提高 。 ( 2 ) 配置钢纤维 R P C免拆柱模不仅限制了钢筋 混凝土短柱在轴向压力作用下 的侧 向变形 ， 而且问 接提高了轴向抗变形能力 。 ( 3 ) 利用 AB AQU$有 限元 程 序 对 钢 纤 维 R P C 钢筋 混 凝土 轴压 短柱 的破 坏形 态和 极 限承载 力进 行 了分析 ， 有限元计算结果与试验结果吻合良好 ； 由此 可以通过有 限元程序对该类试件 进行大量 的参数 分 析 。 ( 4 ) 提出了配有钢纤维 R P C免拆柱模方形钢筋 混凝 土 短柱 轴压 承 载 力计 算 公 式 ， 且 本 文 公 式 计 算 结果与试验结果吻合较好 ， 可为工程实践提供参考。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 2期 王 钧， 等： 配有钢纤维 R P C免拆柱模的钢筋混凝土短柱轴压力学性能 1 0 5 参考 文献 ： Re f e r e nc e s： 1 糜嘉平 模板工程施工专业化是必然 趋势 J 施工技 术 ， 2 0 0 8 ， 3 7 ( 8 ) ： 5 5 5 7 MI J i a p i n g F o r mwo r k En g i n e e r i n g Co n s t r u c t i o n S p e c i a l i z a t i o n I s I n e v i t a b l e T r e n d J C o n s t r u c t i o n Te c h n o l o g y ， 2 0 0 8 ， 3 7 ( 8 ) ： 5 5 5 7 2 卢 济波 对建筑模板工程施工技术的研究 J 中国建 材科技 ， 2 0 1 4 ( S 1 ) ： 2 1 1 LU J i p o Th e S t u d y o f Bu i l d i n g Te mp l a t e En g i n e e r i n g C o n s t r u c t i o n T e c h n o l o g y J C h i n a B u i l d i n g Ma t e r i a l s S c i e n c e 5 ( Te c h n o l o g y ， 2 0 1 4 ( S 1 )： 2 1 1 3 施一雷 ， 王 丽 F R P管混凝 土柱结构 的研 究进展 与 展望 l_ J 工业建筑 ， 2 0 0 7 ， 3 7 ( 增) ： 1 8 2 1 8 6 SH I Yi l e i ， W ANG Li De v e l o pme n t a nd Pr os pe c t s o f Hy b r i d F R P c o n c r e t e C o l u mn s J I n d u s t r i a l C o n s t r u c t i o n， 2 0 0 7 ， 3 7 ( S ) ： 1 8 2 1 8 6 4 甘 丹 钢管约束混凝土短柱 的静力性能和抗震 性能 研究 D 兰州 ： 兰州大学 ， 2 0 1 2 GAN Da n St a t i c an d Se i s mi c Be ha vi or of St e e 】Tu be 5 6 7 8 C o n f i n e d C o n c r e t e S h o r t C o l u mn s D L a n z h o u ： La nz hou Uni ve r s i t y， 2 01 2 刘界鹏 ， 张素梅 ， 郭兰慧 方钢管约束高强混凝土 短柱 轴压力 学 性 能 J 哈 尔 滨 工业 大 学学 报 ， 2 0 0 8 ， 4 O ( 1 0)： 1 5 42 1 5 45 LI U J i e Pe n g， ZHANG S u me i 。 GUO L a n h u i Ax i a l Co mpr e s s i o n o f Be h a vi o r Sq ua r e Tube Con f i ne d Hi gh S t r e n g t h C o n c r e t e( HS C )S h o r t C o l u mn s J J o u r n a l o f Ha r b i n I n s t i t u t e o f Te c h n o l o g y，2 0 0 8 ，4 0 ( 1 0) ： 15 4 2 1 54 5 ZHU M C， LI U J X， W ANG Q X， e t a 1 Ex p e r i me n t a l Re s e a r c h on Sq ua r e St e e l Tub ul a r Col umns Fi l l e d wi t h St e e l r e i nf o r c e d S e 1 f _ c o ns ol i d a t i n g Hi gh s t r e ng t h C o n c r e t e Un d e r Ax i a l L o a d J E n g i n e e r i n g S t r u c t u r e s ， 2 01 0， 3 2( 8)： 2 27 8 2 28 6 李新生 ， 王 刚 钢管约束 混凝 土轴 压短柱 承载 力的 研究 J 铁道建筑 ， 2 0 0 9 ( 1 1 ) ： 1 1 4 1 1 6 LI Xi n - s he n g。 W ANG Ga ng Re s e ar c h o n Be a r i ng Ca p a c i t y o f C o n f i n e d C o n c r e t e F i l l e d S t e e l Tu b u l a r Co l u mn s Un d e r Ax i a l C o mp r e s s i o n J R a i l w a y E n g i ne e r i n g， 2 00 9(1 1)： 11 4 - 1 1 6 王廷 伟 ， 贡金鑫 ， 吴 志良， 等圆形截面钢管 钢筋混凝 土构 件承载力 的 计算 E J 水 利 水 运工 程 学报 ， 2 O 1 4 ( 3)： 1 8 25 W ANG Ti n g we i ，GONG J i n - x i n，W U Z h i l i a n g， e t a 1 Ca l c ul a t i o n M e t h od f or Lo a d c ar r yi ng Ca pa c i t y of Ci r c ul a r Re i n f or c e d Co nc r e t e M e mbe r s Co v er e d wi t h S t e e l Tu b e l, J Hy d r o s c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g ， 9 1 O 1 1 1- 1 2 1 3 1 4 2 01 4( 3)： 1 8 25 王钧 ， 李行 ， 陈旭 ， 等 配钢纤 维 R P C永久 柱模 的 RC框架抗震性能试验 J 沈 阳建筑 大学 学报 ： 自 然科学 版 ， 2 0 1 4 ， 3 0 ( 2 ) ： 2 2 0 2 2 6 W ANG J u n， LI Ha n g ， CHEN Xu， e t a 1 E x p e r i me n t a l St ud y o n t h e Se i s m i c Pe r f o r ma n c e of RC Fr a me wi t h t h e S t e e l F i b e r R P C P e r ma n e n t P i l l a r J J o u r n a l o f S h e n y a n g J i a n z h u Un i v e r s i t y： Na t u r a l S c i e n c e ， 2 0 1 4， 3 0 ( 2 ) ： 2 2 0 2 2 6 王钧 ， 陈旭 ， 李行 ， 等 配有 钢纤维 RP C永