Estudio experimental sobre el rendimiento sísmico de columnas cortas de concreto con núcleo de acero en panal confinadas por estribos helicoidales compuestos de alta resistencia después de la alta temperatura

LI Huayu ,  

YANG Yong ,  

XU Longkang ,  

HUANG Huiping ,  

ZHANG Shuaikang ,  

YANG Rui ,  

摘要

Para estudiar el rendimiento sísmico de columnas cortas de concreto con núcleo de acero en panal confinadas con estribos helicoidales compuestos de alta resistencia después de la acción de altas temperaturas, se diseñaron cuatro especímenes de columnas cortas con configuraciones diferentes y se realizaron ensayos de carga quasistática. Las variables del experimento incluyeron la forma de los estribos (estribos tradicionales, estribos helicoidales cruzados rectangulares, estribos helicoidales con círculo interior y cuadrado exterior) y el tiempo de exposición al fuego (temperatura ambiente, alta temperatura). Se investigó sistemáticamente el mecanismo de confinamiento de los estribos y los indicadores de deterioro por alta temperatura en la forma de falla de los elementos, las características de histéresis, la curva del esqueleto, la capacidad de carga, la ductilidad y la capacidad de disipación de energía, y se estableció un modelo de fuerza restauradora. Los resultados mostraron: que la falla macroscópica de las columnas cortas combinadas fue dominada por falla por corte; el sistema de estribos helicoidales con círculo interior y cuadrado exterior pudo construir un efecto de confinamiento espacial denso y continuo, frenando eficazmente la dispersión del concreto central dañado, aumentando de manera constante el ángulo de desplazamiento lateral de falla límite de 1/40 a 1/30; el coeficiente medio de ductilidad de los especímenes con estribos helicoidales de círculo interior y cuadrado exterior después de la alta temperatura alcanzó 2.42, un aumento significativo de 37.5 % en comparación con especímenes con estribos tradicionales bajo las mismas condiciones, y la energía acumulada disipada en la etapa final de la carga aumentó en 41.82 %, mitigando de forma significativa el efecto del pinzamiento de la curva de histéresis y la degradación abrupta de la rigidez causada por la alta temperatura; el sistema combinado de estribos helicoidales de círculo interior y cuadrado exterior y acero en panal mostró una excelente tolerancia al daño y resiliencia para aplicaciones de ingeniería bajo acoplamientos de múltiples desastres después del daño por alta temperatura.

关键词

estribos helicoidales compuestos de alta resistencia;concreto de acero en panal;columnas cortas de concreto;alta temperatura;forma de estribos;modelo de fuerza restauradora

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