1、cheng1橫向配筋的作用混凝土結(jié)構(gòu)中的配筋有兩種：直接鋼筋和間接鋼筋。直接配筋即沿構(gòu)件 軸力或主應(yīng)力方向設(shè)置的縱向鋼筋， 直接承擔(dān)拉力或者壓力，鋼筋的應(yīng)力與軸力 方向一致；間接配筋又稱橫向配筋，沿與壓應(yīng)力與最大主壓應(yīng)力垂直的方向設(shè)置， 通過(guò)約束混凝土的橫向變形，提高軸向抗壓承載力。橫向配筋有多種，比如螺旋（圓形）箍筋、矩形箍筋、鋼管、焊接網(wǎng)片 等。其主要作用是約束其內(nèi)部混凝土的橫向變形，使之處于三軸受壓應(yīng)力狀態(tài)， 從而提高了其強(qiáng)度和變形能力。下面就箍筋對(duì)混凝土的約束作用做以簡(jiǎn)單分析。箍筋的作用有許多種，?抗剪。除了直接承受剪力外，還間接限制了斜裂縫的開(kāi)展寬度，增強(qiáng)了腹 部混凝土的骨料咬合力；

2、還約束了縱筋對(duì)混凝土保護(hù)層的撕脫，增大了 鋼筋的銷栓力；同時(shí)，縱筋與腹筋形成的骨架使內(nèi)部混凝土受到約束， 這也有利于抗剪；?通過(guò)減小縱筋的自由長(zhǎng)度，防止縱筋受力后壓屈，充分發(fā)揮其抗壓強(qiáng)度， 同時(shí)也起到固定縱筋位置的作用；?對(duì)于密排箍筋，通過(guò)約束核心區(qū)混凝土，提高了混凝土的抗壓強(qiáng)度及延性 （極限變形能力）；?長(zhǎng)期荷載作用下，可以承受因混凝土收縮和環(huán)境濕度變化等產(chǎn)生的橫向應(yīng) 力，以防止或減少縱向裂縫；其中，通過(guò)約束核心區(qū)混凝土，提高受壓混凝土的抗壓強(qiáng)度及延性，對(duì) 于地震區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)尤為重要。適當(dāng)?shù)卦黾庸拷詈透倪M(jìn)構(gòu)造形式成為提高結(jié)構(gòu) 抗震性能的最簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)和有效的措施之一。2影響箍筋約束作用的因素

3、箍筋對(duì)約束混凝土的增強(qiáng)作用，除了受被約束混凝土自身強(qiáng)度的影響外， 主要取決于它能夠施加在核心區(qū)混凝土表面的約束力的大小。約束力越大，對(duì)混凝土的增強(qiáng)就越多。約束力主要受以下幾個(gè)因素影響：?體積配箍率。體積配箍率隱含反應(yīng)了四個(gè)因素：箍筋強(qiáng)度、直徑、間距及 （計(jì)算配箍方向的）核心區(qū)寬度（對(duì)于螺旋或圓形配箍的圓形截面，指 核心區(qū)直徑）。箍筋的強(qiáng)度和直徑直接決定了箍筋所能提供的約束力的 大小，箍筋間距及核心區(qū)寬度則影響約束力在相鄰箍筋間的分布。對(duì)于 矩形截面，通常兩個(gè)方向上的尺寸和配箍形式不一樣，因此提供的約束 力也不一樣，所以應(yīng)分別計(jì)算兩個(gè)方向的配箍率。chengcheng?箍筋的構(gòu)造和形式。圓形箍筋

4、有螺旋箍筋和單獨(dú)的圓形箍筋， 矩形箍筋總 體上分為簡(jiǎn)單箍筋（綁扎或焊接）和復(fù)合箍筋。由于復(fù)合箍筋的水平彎 曲變形的自由長(zhǎng)度小于簡(jiǎn)單箍筋，約束作用更強(qiáng)，更為有利。3 Mander約束混凝土本構(gòu)模型在桿系混凝土有限元分析中，應(yīng)該如何考慮箍筋對(duì)受壓構(gòu)件截面核心區(qū) 混凝土的約束作用呢？直接在模型中建立箍筋的方法顯然是不經(jīng)濟(jì)的，可以通過(guò)混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€方程來(lái)反應(yīng)箍筋的作用，即采用約束混凝土本構(gòu)模型。 下面主要介紹Mander等提出的約束混凝土模型，它既適用圓形箍筋，也適用矩 形箍筋。如下圖所示，它基于 Popovics （1973）提出的方程，適合于低應(yīng)變率（準(zhǔn)靜態(tài)）和循環(huán)加載。著名的截面分析軟

5、件 XTRAC和采用此模型。適用于循環(huán)荷載的約束和無(wú)約束混凝土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系第根 排筋斷裂3.1受壓區(qū)chengcheng工_+其中，/為妁束混麋土的國(guó)豆（他在舊團(tuán)走戈1：片中,f為海赧土的劭向鹿威咬：.我二 1+式-1）其中 f和f弁對(duì)應(yīng)的木四宗根院士的抗壓強(qiáng)度和性伯應(yīng)變：可懸定f = 0 003； SF -E.算中，g=5叩0次%-自為其醍土的切在橫呈AC疑的方法昆*=4一肯混戰(zhàn)土的乳度搜星1一對(duì)于保松層地淀土痼定箕成力-應(yīng)破曲在點(diǎn)f 2?后為宜茂.成立粗副霆而啜J過(guò)被小力 年混凝土的壓朝應(yīng)變/.可覆下式計(jì)范.卡J - 0,004+1 4fup力其中,1為箍箭拄斷時(shí)的應(yīng)兗4d為箍箭的陟犯a

6、已筋也工為箍筋的屈服強(qiáng)度工，約束混凝土強(qiáng)度的確定分兩個(gè)步驟: （1）有效約束壓力與有效約束系數(shù)chengcheng在相鄰箍筋間的各個(gè)截面上， 約束壓力的大小是不同的， 中間截面最小，箍筋所在截面最大。 為簡(jiǎn)化計(jì)算，假設(shè)核心區(qū)混凝土表面的約束壓力均勻分布，于是通過(guò)對(duì)鋼筋和核心區(qū)混凝土的隔離體建立靜力平衡方程，可以求得此均布?jí)毫?，矩形截?秒夕i典4其中, “為麒的屈服強(qiáng)國(guó) 注 自，巧分別為圓形幗I矩拙IE面K方向、矩非毒面 y方間的體槿隨率11乂對(duì)于百熱芍束回力其中,上尸生為有觸妁奧系數(shù)：以為截面轅心區(qū)混潦土的有粒約束面積，取揖鄰箍箭中間截面（此處約束面僦?。┊a(chǎn)4為從JI前申心姬鯽的混面棧心區(qū)海

7、漏土面租.也為揚(yáng)心區(qū)縱兩南率:（2）約束應(yīng)力比當(dāng)鞋面的兩個(gè)方向I有效約羽為相同t圖出征面些方形鐵面？時(shí)，全截面兩個(gè)方向有放妁康力不同（矩形截面）附，投下衰確定，chengcheng約束應(yīng)力系數(shù)也七械小的束應(yīng)力系數(shù)從矩形戳面的側(cè)向約束應(yīng)力確定約束強(qiáng)度至此可以臉約橐浪;士的韓度,混凝土曲口閭受受后區(qū)的各個(gè)警麟全耽癥,一 例如，考慮一個(gè)短形截面的屜型土莊子，具未妁束稅薇士強(qiáng)度上,三引1席小，有效妁束應(yīng) 力 二，1mF 幾=2 7朋R1 .通過(guò)查表虛掛所示）可得，/； = 1 65x30 = 49 5MP4.3.2受壓區(qū)假設(shè)拉應(yīng)力達(dá)到混凝土抗拉強(qiáng)度前，應(yīng)力-應(yīng)變曲線為一直線，超出此范圍，應(yīng) 力為零。

8、=用.匈ft 4=0,其他情況 其中，&先混崎土的切線模量，*為混幗土的疣拉弓蚤度：心 器為混潼土的級(jí)向控應(yīng)變chengcheng4舉例至此，你一定想知道對(duì)于常見(jiàn)的截面及配箍形式，箍筋的提高程度到底 有多大。下面一個(gè)小例子將給大家一個(gè)直觀上的認(rèn)識(shí)。柱截面信息：尺寸50OX 600,混凝土等級(jí)C40,縱筋12根圓22 （配筋 率1.521%）,雙向復(fù)合箍筋圓10100C4O混凝土的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、平均值分別為 26.8MPa和33.3MPa,通過(guò) XTRACTT以求得約束混凝土的強(qiáng)度為 40.7MPa以下為規(guī)范模型和Mander模型 對(duì)應(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線?？梢钥闯觯紤]箍筋作用后，混凝土的強(qiáng)度和變形能力 都有提高，延性得到很大改善。T-用港值-規(guī)范模型平均值Tt范模型-約束值-購(gòu)nder模型圄親1仃呢混俎土對(duì)應(yīng)的挺范植受如/獨(dú)職懵生5 05 0505050 ,4 4 3 3 0 2 1 1參考文獻(xiàn)：過(guò)鎮(zhèn)海，時(shí)旭東.鋼筋混凝土原理和分析.北京：清華大學(xué)出版社.2003.Mander, J. B., Priestley, M. J. N., and Park, R