钢筋之应力-应变曲线

1、二 第一章绪论11.1 前言.1 1.2 研究动机21.3 研究目的3第二章旧桥柱试体4 2.1桥梁设计规范4公路桥梁工程设计规范公路桥梁耐震设计规范5 2.2 圆形旧桥柱试体试体设计7试验观察试验观察试验观察圆形旧桥柱试体破坏状况比较圆形旧桥柱试体侧力-位移图比较圆形旧桥柱试体缺点 .15 第三章补强及修复设计.17 3.1前言.17 3.2桥柱理论分析.17 3.2.1围束混凝土之应力 -应变曲线 .173.2.2纵向钢筋之应力 -应变曲线 .24 3.2.3 断面分析.26 3.3 RC包覆补强设计理论 .313.3.1剪力强度不足补强设计.31 3.3.2 桥柱韧性补强设计 .38 3

2、.3.3 避免桥柱主筋挫屈之补强设计 .42 3.3.4桥柱主筋搭接长度不足之补强设计.433.3.5主筋中断点附近之补强设计.45 3.4 试体设计.473.4.1补强试体设计.48三 3.4.2 修复试体设计 .50第四章试体施工与试验规划.53 4.1 施工.53 4.1.1 打毛.534.1.2绑钢筋.534.1.3组钢模与灌55 4.2试验布置.564.2.1施力系统装56 4.2.2 试体装置 .574.2.3量测系统装57 4.3试验程序.58第五章补强试体与修复试体试验观察.61 5.1 RCCL1 试验观61 5.2 RCCL2试验观察 .62 5.3.RCC2 试验观63

3、5.4BMCL50-RC 试验观察.65 5.5 BMC4-RC试验观察 .66第六章试验结果与讨论 .686.1 试体侧力 -位移图.68 6.2 试体侧力 -位移图包络线.706.3试体消能.716.4补强试体侧力-位移图包络线与理论值之比较.72 6.4.1 旧桥柱试体.72 6.4.2补强试体 .726.4.3 修复试体.73 6.5弯矩消能与总消能之比较.73 6.6 桥柱试体曲率观察 .74第七章结论与展望 .757.1结论.75 7.2 建议与展望.76 参考文献.78 四 表 2.1 圆形标准桥柱试体设计规格表80 表 3.1a BMCL100 试体箍筋设计表81 表 3.1b

4、BMCL100 试体箍筋设计表82表 3.2a BMC4 试体箍筋设计表83 表 3.2b BMC4 试体箍筋设计表84 表 3.3 圆形桥柱补强及修复试体设计规格表85表 6.1 桥柱试体强度、劲度、韧性及总消能.86五 图2.1 BMCL100试体设计图.87图2.2 BMCL50试体设计图.88图2.3BMC4试体设计图.89图2.4BMCL100侧力 -位移图.90 图 2.5 BMCL50力-位移图 .90 图 2.6侧BMC4 侧力 -位移图.91 图 3.1 Manderet al. 理论之混凝土应力 -应变曲线.92 图3.3 圆形桥柱断面受围束示意图.92 图 3.3 圆形桥

5、柱断面围束力示意图 .93 图 3.4Saatcioglu and Razvi 之围束混凝土应力-应变曲线.93图 3.5 Hoshikuma et al.之围束混凝土应力 -应变曲线 .94 图 3.6 钢筋之应力 -应变曲线 Mirzaand MacGregor.94 图 3.7断面分析法受力示意图.95图 3.8 断面分析法程式与补强设计流程图 .96 图 3.9断面之弯矩 -曲率曲线.97图 3.10 悬臂式桥柱之侧向位移.97 图3.11 a 植筋 RC 包覆补强示意图.98图 3.11 b 无植筋 RC 包覆补强示意图 .98图 3.12 圆柱及矩形柱之 RC 包覆补强示意图.99

6、 图3.13桥柱单向与双向弯曲示意图.100图 3.14桥柱之横向钢筋有效剪力 .100 图 3.15 轴向力对桥柱剪力之关系 .101图 3.16 桥柱剪力破坏模式.101图 3.17圆形桥柱 RC 包覆补强 .102 图3.18 钢筋双模数示意图.102图 3.19钢筋搭接所需之围束力示意图 .103 图3.20 桥柱主筋搭接破坏模式.103 图 3.21 桥柱主筋断筋位置图 .104图 3.22BMCL100 之剪力 -位移韧性比关系图Mander.105图 3.23 BMCL100 之剪力 - 位移韧性比关系图Saatcioglu.105六图 3.24 BMCL100 之剪力 -位移韧

7、性比关系图 Hoshikuma.106图 3.25 BMC4 之剪力 -位移韧性比关系图 Mander.106 图 3.26 BMC4 之剪力-位移韧性比关系图Saatcioglu.107图 3.27BMC4 之剪力 -位移韧性比关系图Hoshikuma.107图 3.28 RCCL1 试体设计图.108 图 3.29RCCL2 、RCC2 、BMC4-RC 、BMCL50-RC试体设计图 .109图 4.1试验装置示意图.110 图 4.2 反覆载重试验位移历时图.111 图 6.1 RCCL1 侧力 -位移图 .112 图 6.2RCCL2 侧力 -位移图.112 图 6.3 RCC2 侧

8、力-位移图 .113 图 6.4BMC4-RC 侧力 -位移图.113 图 6.5BMCL50-RC 侧力 -位移图.114图 6.6 BMCL100 补强前后之侧力 -位移包络线.114 图 6.7BMC4 补强及修复前后之侧力 -位移包络线.115 图 6.8 BMCL50修复前后之侧力 -位移包络线 .115 图 6.9 BMCL100 补强前后各位移之消能图 .116 图 6.10 BMCL100补强前后之总消能图 .116 图 6.11BMC4 补强及修复前后各位移之消能图.117图 6.12 BMC4补强及修复前后之总消能图 .117 图 6.13 BMCL50 修复前后各位移之消

9、能图 .118 图 6.14 BMCL50修复前后之总消能图 .118 图 6.15BMC4 理论与试验值比较图.119 图 6.16 BMCL100 理论与试验值比较图 .119 图 6.17BMCL50 理论与试验值比较图.120图 6.18 RCCL1 理论与试验值比较图 .120图 6.19 RCCL2 理论与试验值比较图 .121 图 6.20RCC2 理论与试验值比较图.121 图 6.21 BMC4-RC 理论与试验值比较图 .122 图 6.22BMCL50-RC理论与试验值比较图.122 图 6.23 BMC4 弯矩消能与总消能比较图 .123图 6.24 BMCL50 弯矩

10、消能与总消能比较图 .123七图 6.25RCC2 弯矩消能与总消能比较图.124图 6.26 BMC4-RC弯矩消能与总消能比较图 .124图 6.27BMCL50-RC弯矩消能与总消能比较图.125图 6.28 BMC4 柱身曲率变化图.125图 6.29 BMCL50 柱身曲率变化图.126图 6.30RCC2 柱身曲率变化图.126图 6.31 BMC4-RC柱身曲率变化图 .127图 6.32BMCL50-RC柱身曲率变化图.127 八 照片 2.1 BMCL100东侧破坏状况 .128照片 2.2BMCL100 西侧破坏状况 .128照片 2.3 BMCL50东侧破坏状况.129 照片 2.4 BMCL50西侧破坏状况 .129照片 2.5BMC4 东侧破坏状况 .130照片 2.6 BMC4 西侧破坏状况.130 照片 5.1 RCCL1东侧破坏情况 .131 照片5.2 RCCL1 西侧破坏情况.131 照片 5.3 RCCL2 东侧破坏情况 .132 照片 5.4RCCL2