超拉鋼筋及其混凝土構(gòu)件的力學(xué)性能對(duì)比研究.pdf

1、鋼筋作為建筑行業(yè)內(nèi)不可或缺的材料，對(duì)于結(jié)構(gòu)的承載能力和抗震性能等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。近幾年來，個(gè)別工程出現(xiàn)違規(guī)使用“瘦身鋼筋”的現(xiàn)象，“瘦身”是指經(jīng)冷拉機(jī)超標(biāo)拉伸的鋼筋。超拉過的鋼筋由于鋼筋內(nèi)部的晶格錯(cuò)動(dòng)重新組合，抗拉強(qiáng)度雖有所提高，但延性指標(biāo)卻明顯下降，這嚴(yán)重影響了結(jié)構(gòu)的抗震性能。
　　 本文針對(duì)建筑質(zhì)量安全問題，通過對(duì)鋼筋自身及其混凝土試件的試驗(yàn)研究，從以下幾個(gè)方面，探討超拉鋼筋對(duì)延性的影響：
　　 1、一級(jí)鋼

2、筋拉伸試驗(yàn)：作為箍筋和板、墻中的分布鋼筋，使用最多的就是一級(jí)鋼，用量也最大；選取6種試樣：ψ8.24、ψ7.95(由ψ8鋼筋正常調(diào)直)、ψ7.34(由ψ8冷拉)和ψ6.32、ψ5.34(由(ψ6鋼筋冷拉)、ψ5.14(由ψ6鋼筋冷拉)鋼材；對(duì)比研究HPB235鋼筋分別在進(jìn)場(chǎng)時(shí)、調(diào)直后和冷拉后的力學(xué)性能差異；試驗(yàn)結(jié)果顯示：超拉鋼筋伸長(zhǎng)率僅為2％、9％、12％，均小于GB1499規(guī)定的25％；應(yīng)力應(yīng)變曲線進(jìn)入屈服階段和強(qiáng)化階段后，各個(gè)試件的

3、屈強(qiáng)比就明顯不同，隨著鋼筋直徑的增大，屈強(qiáng)比越小，結(jié)構(gòu)的可靠性越高；隨著直徑的增大，試件的抗拉強(qiáng)度在提高，但塑性在降低。
　　 2、矩形截面鋼筋混凝土柱試驗(yàn)：在標(biāo)準(zhǔn)條件下設(shè)計(jì)制作了矩形截面鋼筋混凝土柱，對(duì)其進(jìn)行軸心受壓破壞試驗(yàn)，記錄了各個(gè)階段裂縫開展的情況、力和位移變化關(guān)系曲線、箍筋應(yīng)力應(yīng)變變化曲線，運(yùn)用圖表等方法計(jì)算得出的位移延性系數(shù)直接點(diǎn)明了超拉鋼筋對(duì)構(gòu)件可靠性以及防止結(jié)構(gòu)脆性破壞潛力的影響。試驗(yàn)結(jié)果顯示：超拉鋼筋混凝土構(gòu)件

4、首先進(jìn)入屈服階段，達(dá)到極限狀態(tài)后迅速卸載，箍筋的突然斷裂造成荷載的陡然下降；位移延性系數(shù)比正常鋼筋混凝土構(gòu)件下降了26％-71％。
　　 3、圓形截面鋼筋混凝土柱試驗(yàn)：不同截面形式體現(xiàn)出不同的受力特點(diǎn)，環(huán)形箍筋對(duì)縱筋變形的約束更強(qiáng)。試驗(yàn)結(jié)果顯示：超拉鋼筋混凝土構(gòu)件首先進(jìn)入屈服階段，達(dá)到極限狀態(tài)后迅速卸載，箍筋的突然斷裂造成荷載的陡然下降，結(jié)構(gòu)的延性很差；而正常鋼筋混凝土構(gòu)件摒除了超拉鋼筋混凝土構(gòu)件的種種不足之處，可靠性高，防止結(jié)

5、構(gòu)破壞的潛力滿足設(shè)計(jì)使用要求；超拉鋼筋混凝土構(gòu)件的的延性系數(shù)比正常鋼筋混凝土構(gòu)件下降了10％-65％。
　　 4、鋼筋混凝土梁的剪壓破壞試驗(yàn)：通過剪跨比的選擇，確定了本次試驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)梁的破壞形態(tài)要求為剪壓破壞，這種破壞形態(tài)能準(zhǔn)確地反映構(gòu)件進(jìn)入塑性階段后箍筋的力學(xué)性能，即1<λ<3；對(duì)試驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，對(duì)比研究了正常鋼筋混凝土構(gòu)件和超拉鋼筋混凝土構(gòu)件在力和位移關(guān)系、應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系等方面的差異；超拉鋼筋混凝土構(gòu)件過早地進(jìn)入了屈服