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为发展能源节约型、环境友好型社会,国家在大力推广应用高强建筑材料,国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499.2)修订稿增加了HRB600级钢筋,但目前我国对HRB600级钢筋混凝土构件力学性能的研究成果较少,且已有高强钢筋混凝土构件试验研究成果以小尺寸构件为主,具有尺寸效应问题。为此,本文进行了截面尺寸为600mm×600mm的HRB600级钢筋高强混凝土柱受压性能试验研究。 主要内容及成果如下: (1)对4根HRB600级钢筋高强混凝土柱和1根HRB400级钢筋高强混凝土柱进行了轴心受压试验。在试验基础上,建立了非线性有限元模型并进行了数值模拟分析,探讨了混凝土强度、配箍率及箍筋强度等设计参数对HRB600级钢筋高强混凝土柱轴压性能的影响规律,验证了不同国家现行《混凝土结构设计规范》对其轴压承载力计算的适用性。研究结果表明:随着混凝土强度等级的提高,HRB600级钢筋高强混凝土柱的承载力明显提高,受压刚度有所提高,轴压荷载—变形曲线下降段变陡;随着配箍率的增大,柱的承载力、延性有明显提高,受压刚度略有提高;随着箍筋强度的提高,柱的承载力、受压刚度变化不大,但其峰值后的性能改善明显。 (2)对7根HRB600级钢筋高强混凝土柱和2根HRB400级钢筋高强混凝土柱进行了偏心受压试验,研究了其破坏特征和截面压弯性能,分析了混凝土强度等级、纵筋等级、配箍率、箍筋等级和偏心距等参数对柱的压弯性能影响规律。研究结果表明:HRB600级钢筋高强混凝土偏心受压柱破坏过程和破坏形态与普通钢筋混凝土偏心受压柱相似;HRB600级钢筋高强混凝土偏心受压柱挠度曲线形状与普通钢筋高强混凝土偏心受压柱挠度曲线相似;大偏心受压状态下,HRB600级钢筋高强混凝土柱受压承载力较普通钢筋高强混凝土柱有明显提高,且对峰值后的性能改善明显;随着混凝土强度等级、配箍率和箍筋强度等级的提高,HRB600级钢筋高强混凝土柱的承载力均有提高;随着偏心距的增大,试件受压承载力降低明显,峰值荷载对应的跨中挠度增大。 (3)使用国家标准《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)计算公式计算得到的轴压和偏压柱承载力值与试验值符合较好,表明现行规范计算公式对HRB600级钢筋高强混凝土柱受压承载力计算仍具适用性。 (4)HRB600级钢筋与C80及以上高强混凝土匹配使用时,其抗压强度设计值建议取500MPa,据此按中、美、日三国相关设计规范进行计算所得的承载力设计值都有足够的安全储备。