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近年来,钢筋混凝土异形柱结构以其独特的形式得到了国内外学者的普遍研究,并取得了可喜的成果。但随着经济的发展和人民生活水平的提高,异形柱结构中存在的缺陷也慢慢显现出来,以低强钢筋、普通混凝土作为钢筋混凝土结构主材已经不能满足需要,高强钢筋、高强混凝土构件因其强度高、延性好、社会经济效益显著等一系列优点使其应用日益普遍。十形柱作为异形柱框架结构的中柱,综览以往的研究,混凝土强度等级超过C50的情况几乎还是空白,且钢筋强度未曾涉及超过500MPa的情形。为促进高强钢筋高强混凝土在十形柱中的应用,本文对配置HRB500级钢筋混凝土十形柱进行了试验及理论研究。 本文进行了6个1/3缩尺十形柱的低周反复加载试验和1个单调加载试验,研究了试件的破坏特征、承载力及延性、滞回性能、刚度退化、耗能能力、钢筋及混凝土应变等抗震性能指标。对比分析了轴压比、配箍特征值、加载方式对配置HRB500级钢筋混凝土十形柱抗震性能的影响。研究结果表明:随着试件轴压比的增加,构件的承载能力增大,但构件的延性性能降低。当轴压比较小时,随着配箍特征值的增加,箍筋对混凝土的约束作用增强,构件滞回曲线更加饱满,承载能力和变形能力得到提高,延性得到改善,并提高了构件的整体刚度和耗能能力。单调加载试验比低周反复加载试验可明显提高构件的极限承载力。 在试验分析的基础上,本文进行了配置HRB500级钢筋混凝土十形柱斜截面承载力的研究,研究结果表明:《混凝土异形柱结构技术规程》(JGJ149—2006)中关于异形柱斜截面受剪承载力的计算公式是偏于安全的,依然适用于配置HRB500级钢筋混凝土十形柱。最后建立了累积损伤模型对十形柱进行累积损伤分析,表明当轴压比较小时,增大配箍特征值可以降低构件的累积损伤程度。