不同生產工藝的500 MPa抗震鋼筋高應變低周疲勞性能分析

摘要：為研究不同生產工藝的500MPa鋼筋在地震載荷下的抗震性能,通過控制總應變幅恒定,分別對直徑為20mm未加工的HRB500余熱處理(QST)和釩氮微合金化(VNM)熱軋帶肋鋼筋進行高應變低周疲勞試驗。采用Hollomon和CoffinManson公式擬合疲勞數據,得到新的鋼筋抗震性能評估模型即循環韌度。結果表明:500VNM鋼筋的應變為3.5%,其在各應變范圍下的疲勞壽命均大于500QST,且循環韌度比500QST大約16%,這是其表層回火馬氏體中二次裂紋在循環載荷下大量萌生并快速擴展造成的。釩氮微合金化鋼筋循環韌度相對較高,在1%~4%循環應變范圍內的滯后環面積均較大,且疲勞斷口出現密集且較深的輪胎花樣,說明在循環過程中消耗了大量的塑性變形功,V(C,N)納米顆粒阻擋裂紋擴展使其鈍化,避免了應力集中以及應變局部化現象的產生,使鋼筋具有更高的抗震能力。