第12期 陈小刚等：型钢混凝土柱抗震性能实验研究 ,1517 钢，箍筋中6.5mm采用HPB235钢，型钢采用Q235 验条件的限制，本实验构件的设计轴压比n取 钢，其中C50的混凝土由水泥、砂、石子、粉煤灰、外 0.65.考虑荷载组合系数和材料强度分项系数，有 加剂及水按照一定的配合比配合而成.经材料性能 实验轴压比n:和设计轴压比na的关系为na= 实验得到的混凝土的抗压和抗拉强度如表1所示， 1.625×n,因此，与设计轴压比na对应的实验轴 型钢和钢筋的屈服和极限强度如表2所示 压比n,取为0.4. 表1实验所用混凝土的抗压及抗拉强度 《GB50010一2002混凝土结构设计规范》[6]规 Table 1 Compressive strength and tensile strength of concrete 定了框架柱箍筋加密区的体积配箍率要求的基本 材料种类 抗压强度，fk/MPa 抗拉强度，fa/MPa 值，规定设计轴压比n为0.65时，对应的配箍率特 C50混凝土 37.5 3.10 征值A,为0.16，根据公式pv=1,f/f(其中p,为 箍筋的体积配筋率，A。为剪跨比，∫。为混凝土轴心 表2实验所用钢材屈服强度及极限强度 Table 2 Yield strength and ultimate strength of steel 抗压强度设计值，f~为箍筋抗拉强度设计值)可计 材料种类及规格 屈服强度，fv/MPa 极限强度，f/MPa 算得到各级轴压比下的体积配箍率基本值为 型钢 1.76%.本文实验的体积配箍率在此基础上分别提 294 420 纵筋，尘10mm 354 506 高和降低二档（以85%作为变化量），即试件采用五 箍筋，中6.5mm 352 497 种不同的体积配箍率为2.44%、2.07%、1.76%、 1.50%及1.27%， 型钢混凝土柱设计轴压比是指轴向压力与设计 为保证试件发生弯曲破坏，取剪跨比入为3. 承载力的比值.《JG138一2001型钢混凝土组合结 型钢埋深比是指型钢埋入深度hB与型钢截面高度 构技术规程》[5]对框架柱轴压比限值的分级，设计 h。的比值.实验中变化的参数是配箍率.详细的试 轴压比nd分别为0.5、0.65及0.75三级.由于实 件参数汇总于表3 表3试件实验参数 Table 3 Parameters of specimens 试件 实验轴 剪跨比， 埋深比， 混凝土 含钢率， 配筋率， 体积配箍 编号 压比，n: 箍筋配置 he/ha 强度等级 P/% p,/% 率，p% SRC1 0.4 3 2.5 C50 7.22 2.51 2.41 Φ6.5mm@41 SRC2a 0.4 3 2.5 C50 7.22 2.51 2.06 中6.5mm@48 SRC2b 0.4 3 2.5 C50 7.22 2.51 2.02 Φ6.5mm@49 SRC3a 0.4 3 2.5 C50 7.22 2.51 1.77 中6.5mm@56 SRC3b 0.4 3 2.5 C50 7,22 2.51 1.73 中6.5mm@57 SRC4a 0.4 3 2.5 C50 7.22 2.51 1.50 中6.5mm@66 SRC4b 0.4 3 2.5 C50 7.22 2.51 1.48 中6.5mm@67 SRC5 0.4 3 2.5 C50 7.22 2.51 1.27 Φ6.5mm@78 本次实验制作的8根型钢混凝土柱试件由地 600 梁、柱和加载端头三部分组成.柱截面为300mm× 50.300.15p 加载端头 300 300mm,内埋型钢的截面均采用十字形，其由若干 钢板经过焊接而成的一个工字型钢和两个T型钢 组成，试件形状及截面尺寸如图1及图2：柱的纵筋 配置为20尘10mm,箍筋采用中6.5mm的矩形封 闭式的“井”字箍筋.试件计算高度取900mm.加载 地梁 端头尺寸为600mm×300mm×200mm,地梁尺寸 为1200mm×500mm×600mm. 为了防止发生失稳，每隔300mm左右设置水 450300450 1c中3001 平加劲板，且在型钢中心处预留半径约30mm的 1200 500 孔，以此来方便浇灌混凝土；为了防止型钢与混凝土 图1试件几何尺寸（单位：mm) 交接面之间发生剪切黏结滑移，自型钢底部沿翼缘 Fig.1 Geometric dimension of specimens (unit:mm)第 1 2 期 陈 小 刚 等 ： 型 钢 混 凝 土 柱 抗 震 性 能 实 验 研 究 · 1 5 1 7 ·