Estudo experimental do desempenho sísmico de colunas curtas de concreto com núcleo de aço em favo de mel confinadas por estribos helicoidais compostos de alta resistência após alta temperatura

LI Huayu ,  

YANG Yong ,  

XU Longkang ,  

HUANG Huiping ,  

ZHANG Shuaikang ,  

YANG Rui ,  

摘要

Para estudar o desempenho sísmico de colunas curtas de concreto com núcleo de aço em favo de mel, confinadas por estribos helicoidais compostos de alta resistência após ação de altas temperaturas, foram projetados quatro espécimes de colunas curtas com configurações diferentes e realizados testes de carregamento quase-estáticos. As variáveis do experimento incluíram a forma dos estribos (estribos tradicionais, estribos helicoidais retangulares cruzados, estribos helicoidais com círculo interno e quadrado externo) e o tempo de exposição ao fogo (temperatura ambiente, alta temperatura). O mecanismo de confinamento dos estribos e os indicadores de degradação térmica foram sistematicamente investigados quanto ao impacto na forma de falha dos elementos, características de histerese, curva esqueleto, capacidade de carga, ductilidade e capacidade de dissipação de energia, estabelecendo um modelo de força restauradora. Os resultados indicam: que a falha macroscópica das colunas curtas combinadas foi dominada pela falha por cisalhamento; o sistema de estribos helicoidais com círculo interno e quadrado externo pode construir um efeito de confinamento espacial denso e contínuo, inibindo eficazmente o colapso do concreto núcleo danificado, elevando de forma estável o ângulo de deslocamento lateral da falha última de 1/40 para 1/30; o coeficiente médio de ductilidade das amostras com estribos helicoidais de círculo interno e quadrado externo após alta temperatura atingiu 2,42, aumento significativo de 37,5% em relação às amostras com estribos tradicionais sob as mesmas condições, e a dissipação energética acumulada na fase final da carga aumentou 41,82%, mitigando significativamente o efeito de pinçamento da curva de histerese e a degradação brusca da rigidez causadas pela alta temperatura; o sistema combinado de estribos helicoidais com círculo interno e quadrado externo e aço em favo de mel demonstrou excelente tolerância a danos e resiliência em aplicações de engenharia sob acoplamentos de múltiplos desastres após danos térmicos.

关键词

estribos helicoidais compostos de alta resistência;barras de aço em favo de mel;colunas curtas de concreto;alta temperatura;forma dos estribos;modelo de força restauradora

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