埋入式钢丝网增强混凝土柱的抗震性能研究

Study on the seismic behaviour of embedded steel wire mesh-reinforced concrete column

摘要

为增强钢筋混凝土柱的抗震性能，提出了埋入钢丝网增强混凝土柱的方法。设计浇筑了1个钢筋混凝土柱、4个钢丝网增强柱和1个箍筋加密柱共计6个试件，对试件施加了恒定轴向压力并实施了水平拟静力循环往复荷载，测试了各试件的破坏形态、裂缝分布、滞回特性、延性和耗能能力等。对比分析了含钢量相同的钢丝网增强试件和箍筋加密试件的抗震性能，探讨了钢丝网层数和配置高度范围对构件抗震性能的影响。研究结果表明：适当配置钢丝网能够有效限制柱身贯通裂缝和“对角裂缝”的形成和发展，使试件的弯剪破坏模式转换为弯曲破坏模式。因此，相比于对照试件和箍筋加密试件，钢丝网增强试件表现出更大的初期刚度、更好的延性变形和累计耗能能力。研究结果初步明确了钢丝网层数、高度范围与试件延性变形能力、刚度退化、耗能能力的关系，相关成果可为埋入式钢丝网增强混凝土柱的设计提供参考。

Abstract

In order to enhance the seismic performance of reinforced concrete columns，a method of embedding steel wire mesh to strengthen concrete columns was proposed.A total of six specimens including reinforced concrete column，four steel mesh-reinforced columns，and one stirrup-reinforced column were designed and poured.Constant axial pressure was applied to the specimens and horizontal quasi-static cyclic loading was carried out.The failure patterns，crack distribution，hysteretic characteristics，ductility，and energy dissipation capacity of each specimen were tested.The seismic performances of steel wire mesh-reinforced specimens and stirrup-reinforced specimens with the same equivalent stirrup ratio were compared and analyzed，and the effects of steel mesh layers and configuration height range on the seismic performance of members were discussed.The research results show that the proper configuration of steel mesh can effectively restrict the formation and development of column sectional crack and “diagonal crack”，and transform the bending-shear failure mode of the specimen into bending failure mode.Therefore，compared with the reference specimen and stirrup-reinforced specimen，the wire mesh-reinforced specimen shows greater initial stiffness，better ductile deformation and cumulative energy dissipation capacity.The research results preliminarily clarify the relationship between the number of wire mesh layers，height range and ductile deformation capacity，stiffness degradation，and energy dissipation capacity of specimens，and the related results can provide reference for the design of embedded wire mesh-reinforced concrete columns.

关键词

埋入式钢丝网 / 钢筋混凝土柱 / 拟静力循环往复荷载 / 贯通裂缝 / 抗震性能

Key words

embedded steel wire mesh / reinforced concrete column / quasi-static cyclic loading test / sectional crack / seismic performance

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基金资助

国家自然科学基金资助项目(No.51908248)

江苏省自然科学基金资助项目(No.BK20180620)

江苏省“双创博士”资助项目(No.（2019）30711)

浙江大学城市学院城市基础设施智能化浙江省工程研究中心资助项目(No.IUI2022-YB-09)