钢筋混凝土柱抗震性能综述研究

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钢筋混凝土结构的抗震性能研究

钢筋混凝土结构的抗震性能研究摘要：本文主要探讨钢筋混凝土结构的抗震性能研究。

抗震性能是衡量建筑物在地震中受到破坏程度的重要指标。

通过研究钢筋混凝土结构的抗震性能，可以提高建筑物的安全性和耐久性，减少地震可能带来的损失。

引言：地震是地球上最为常见和破坏力最大的自然灾害之一。

钢筋混凝土结构是目前广泛应用于建筑物和桥梁中的一种优质结构材料，其具有良好的抗震性能。

因此，研究钢筋混凝土结构的抗震性能对于提高建筑物的抗灾能力具有重要意义。

一、钢筋混凝土结构的抗震性能定义抗震性能是指建筑结构在地震作用下所具有的抵御破坏能力。

它包括结构的刚度、强度、韧性以及变形能力等方面的综合指标。

钢筋混凝土结构的抗震性能取决于多个因素，如混凝土的强度、钢筋的布置方式以及结构的整体刚度等。

二、钢筋混凝土结构抗震性能的相关研究方法1. 数值模拟方法数值模拟方法通过数学模型对结构在地震荷载下的响应进行模拟和计算，能够得到结构的应力、变形分布和破坏机理等信息。

常用的数值模拟方法有有限元法和离散元法等。

通过数值模拟方法可以评估结构在地震中的性能，并对结构的设计和改进提供指导。

2. 实验方法实验方法是通过搭建物理模型进行地震模拟试验，观察和记录结构在地震作用下的实际反应。

实验方法可以通过观测结构的破坏形态和变形程度等来评估抗震性能。

在实验方法中，通常会对不同的结构参数和材料参数进行变化，以获得不同条件下的结构抗震性能结果。

三、钢筋混凝土结构抗震性能的影响因素1. 混凝土强度混凝土的强度是衡量结构抗震性能的重要指标之一。

强度越高的混凝土可以承受更大的荷载，在地震作用下具有更好的抵抗能力。

因此，在钢筋混凝土结构的设计中，合理选择混凝土的强度非常重要。

2. 钢筋布置方式钢筋的布置方式对于结构的抗震性能有重要影响。

合理的钢筋布置可以提高结构的受力性能，增强结构的刚度和韧性，减小结构的变形。

研究表明，采用适当的钢筋布置方式可以显著提高钢筋混凝土结构的抗震性能。

钢筋混凝土异形柱抗震性能的试验研究

关键词钢筋混凝土异形柱，试验研究，震，复力模型抗恢
ＥｘｒｍｅｔｌＳｕｙｏｅｓｉｈｖｏｆＲｅｎｏｃｄｐｅｉｎａｔｄｎＡｓｉｍｃＢｅａｉｒｏｉｆｒｅＣｏｃｅｅＳｅｉｌ — ｈｐｄＣｏｕｍｎｎｔｔｐｃａ — Ｓａｅｌｓ
维普资讯
第２３卷第３期
２００７年６月
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Ｖ０．１２３．Ｎｏ３．
ＳｒｃｕａＥｎｉｅｒｔｕｔｒｌｇｎｅｓ
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钢筋混凝土异形柱抗震性能的试验研究
ａｄａｐｒｏｘｅｉｎａｅｕｔｒｅｃｉｄ，ｉｈｉｃｕｄｈａｌｅｐｏｅｓ，ｏｄ—ｄｉｐａｅｎｎｅａ — ｎａｔｆｅｐｒｍｅｔｌｒｓｌｓａｅｄｓｒｂｅｗｈｃｎｌｅｔｅｆｉｒｃｓｌａｕｒｓｌｃｍｅｔｉｔｒｃｔｏｕｖｓｅｃｉｎｃｒｅｔＴｈｅｕｌｈｗｈｔｔｅａｅｓｃｂｈｖｏｆｔｅｃｌｍｎｐｅｉｎｓａｅｓｒｎｌｎｙｅｒｓｔｓｏｔａｈｓｉｍｉｅａｉｒｏｈｏｕｓｓｃｍｅｒｔｏｇｙｎｏｓｍｍｅ — ｓｔｒｃ１Ｂｙｔｅｍｅｈｄｏｒｈｇｎｌａｌｓｓ，ｈｓｆｅｔｎａｅｓｃｂｈｖｏｆｓｅｉｌ— ｓａｅｏｕｉａｈｔｏｆｏｏｏａｎａｙｉｔｏｅｅｆｃｓｏｓｉｍｉｅａｉｒｏｐｃａｔｈｐｄｃｌｍｎｓｗｅｅａｌｚｄｓｃｓｔｅｒｔｏｏｉｅｇｈｔｄｈ，ｈａｉｆａｉｌｌａｏｕｌｉｔｘａａｃｔｆｔｅｒｎａｙｅｕｈａｈａｉｆｌｍｂｌｎｔｏｗｉｔｔｅｒｔｏｏｘａｏｄｔｔｍａｅａｉｌｃｐａｉｏｈｙｓｃｉｎａｄｔｅｓｃｉｎｓａｅＢａｅｎｏｅ—ｗａｖｍｅｔｏｐｅｉｌ— ｓａｅｏｕｅｔｏｎｈｅｔｏｈｐ．ｓｄｏｎｙｍｏｅｎｆｓｃａｈｐｄｃｌｍｎｓｔｅｒｓｏｉｇｆｒｅ，ｈｅｔｒｎｏｃｍｏｅｓｐｅｅｔｄｄｌｗａｒｓｎｅＫｅｗｏｒｒｉｆｒｅｃｎｒｔｓｅｉｌ— ｓａｄｃｌｍｎ，ｅｐｒｍｅｔｌｓｕｙ，ａｅｓｃｅａｉｒｅｏｎｙｄｓｅｎｏｃｄｏｃｅｅｐｃａｈｐｅｏｕｘｅｉｎａｔｄｓｉｍｉｂｈｖｏ，ｒｓｒｇｉｆｒｅｍｏｏｄ１

钢筋混凝土结构的抗震性能

钢筋混凝土结构的抗震性能钢筋混凝土结构是一种常见的建筑结构形式，具有优良的抗震性能。

本文将探讨钢筋混凝土结构的抗震机理、抗震设计方法以及改善抗震性能的技术措施。

1. 抗震机理钢筋混凝土结构的抗震机理主要包括以下两个方面：首先，钢筋混凝土是一种复合材料，由混凝土和钢筋组成。

混凝土具有较好的抗压性能，而钢筋则具有较好的抗拉性能。

在地震作用下，混凝土承受压力，而钢筋则承受拉力，二者形成了一种协同工作机制，共同抵抗地震力的作用。

其次，钢筋混凝土结构采用了梁柱系统，通过设置合理的剪力墙或框架结构，能够将地震力传递到地基，保证整个建筑结构的稳定性。

在地震时，梁柱系统能够吸收和分散地震能量，减小地震对建筑物的破坏程度。

2. 抗震设计方法在钢筋混凝土结构的抗震设计中，需要考虑以下几个方面：首先，根据不同地区的地震活动性质和设计要求，确定地震设计参数，如设计地震烈度、设计地震分组等。

其次，进行结构的静力分析和动力分析。

静力分析主要考虑静态荷载的作用，动力分析则考虑地震作用下的动态响应。

通过分析结构在地震作用下的受力情况，确定结构设计方案。

然后，进行结构的抗震验算。

根据国家相关抗震规范，对结构进行验算，确保结构的抗震性能满足设计要求。

最后，通过考虑结构的抗侧扭和抗倾覆性能，设计合适的增加刚度和增加阻尼的措施，提升结构的抗震性能。

3. 改善抗震性能的技术措施为了进一步提升钢筋混凝土结构的抗震性能，可以采取以下技术措施：（1）采用高性能混凝土和高强度钢筋，以提高结构的承载能力和韧性。

（2）设置合理的结构抗侧扭和抗倾覆措施，如增加剪力墙、设置剪力连接板等，提高结构的整体稳定性。

（3）加强结构的抗震连接，如采用预应力技术、使用梁柱节点加劲板等措施，提高结构的整体抗震性能。

（4）在结构中合理设置减震装置，如液体阻尼器、摩擦减震器等，减小地震对结构的影响。

（5）进行结构的动力监测和健康评估，及时发现结构的隐患，采取相应的维修加固措施。

钢筋混凝土结构文献综述范文

钢筋混凝土结构文献综述范文英文回答：Reinforced concrete structures have been widely used in the construction industry due to their excellent strength and durability. As a civil engineer, I have conducted a comprehensive literature review on reinforced concrete structures, and I would like to share my findings.Firstly, one of the key aspects of reinforced concrete structures is the design and analysis. Numerous studies have focused on the development of design codes and guidelines to ensure the structural safety and performance. For example, the American Concrete Institute (ACI) provides the ACI 318 Building Code Requirements for Structural Concrete, which is widely adopted in the industry. This code covers various aspects of design, including load calculations, material properties, and detailing requirements.Furthermore, researchers have investigated different types of reinforcement materials and their effects on the behavior of reinforced concrete structures. Steel reinforcement bars, also known as rebars, are commonly used due to their high strength and ductility. However, alternative reinforcement materials, such as fiber-reinforced polymers (FRP), have gained attention in recent years. These materials offer advantages such as corrosion resistance and lightweight, but their behavior and design considerations differ from traditional steel reinforcement.In addition to design and materials, studies have also explored the behavior of reinforced concrete structures under different loading conditions. For instance, researchers have investigated the flexural behavior of reinforced concrete beams, the shear strength of reinforced concrete columns, and the seismic performance of reinforced concrete buildings. These studies aim to improve the understanding of structural behavior and develop more efficient and reliable design methods.Moreover, the durability of reinforced concretestructures has been a significant concern. Exposure to harsh environmental conditions, such as chloride attack and carbonation, can lead to degradation of the concrete and corrosion of the reinforcement. Researchers have developed various techniques to enhance the durability, including the use of high-performance concrete, corrosion inhibitors, and protective coatings.Overall, the literature review on reinforced concrete structures has provided valuable insights into the design, materials, behavior, and durability aspects. By incorporating the findings from these studies, engineers can optimize the design and construction process, ensuring the safety and longevity of reinforced concrete structures.中文回答：钢筋混凝土结构由于其出色的强度和耐久性，在建筑行业中得到了广泛应用。

钢筋混凝土柱抗震性能试验研究

钢筋混凝土柱抗震性能试验研究一、研究背景钢筋混凝土柱是建筑结构中最常见的构件之一，其在地震作用下承受着巨大的力学作用。

因此，钢筋混凝土柱的抗震性能对于建筑结构的安全和稳定性具有重要意义。

为了保障建筑结构的抗震性能，需要对钢筋混凝土柱进行抗震性能试验研究。

二、研究目的本研究旨在通过对钢筋混凝土柱的试验研究，探究其在地震作用下的抗震性能，为钢筋混凝土柱的设计和施工提供科学依据。

三、研究方法1.试验样本准备首先，需要选择一定数量的钢筋混凝土柱，按照设计要求制作试验样本。

试验样本应具有代表性，样本的尺寸、材料、配筋等应符合设计要求。

2.试验设备试验需要使用地震模拟台进行，地震模拟台的主要组成部分包括振动台、控制系统、传感器等。

在试验中，需要通过地震模拟台模拟地震作用，对试验样本进行振动。

3.试验过程将试验样本放置在地震模拟台上，通过控制系统设置不同的地震波参数，对试验样本进行振动。

通过传感器对试验样本的变形、位移、加速度等参数进行监测和记录，获得试验数据。

4.数据处理通过对试验数据的处理和分析，得出不同试验样本的抗震性能指标，如屈服强度、极限承载力、抗震位移等。

四、研究内容1.试验样本设计本研究选择了10个钢筋混凝土圆柱进行试验，试验样本尺寸为400mm×800mm。

试验样本的混凝土强度等级为C30，钢筋采用HRB400级别。

2.试验参数设置本研究选择了不同的地震波参数进行试验，包括不同的地震波周期、峰值加速度等。

试验过程中，控制系统需要对地震波参数进行实时调整，以模拟不同强度的地震作用。

3.试验数据处理和分析通过对试验数据的处理和分析，得出不同试验样本的抗震性能指标。

试验结果显示，不同地震波参数对试验样本的抗震性能有着明显的影响。

在相同地震波参数下，不同试验样本的抗震性能也存在差异。

五、研究结论通过对钢筋混凝土柱抗震性能试验的研究，得出以下结论：1.地震波参数对钢筋混凝土柱的抗震性能有着显著的影响，不同地震波参数下，钢筋混凝土柱的抗震性能存在明显差异。

钢-混凝土组合结构抗震研究综述

钢-混凝土组合结构抗震研究综述发布时间：2022-10-13T08:01:10.568Z 来源：《建筑创作》2022年第8期作者：曹智杰[导读] 钢-混凝土组合结构是组合结构当中较为常见的一种曹智杰重庆交通大学土木工程学院，重庆 400074摘要：钢-混凝土组合结构是组合结构当中较为常见的一种，也是土木行业当中使用频率最多的一种结构体系。

与钢筋混凝土结构相比，钢-混凝土组合结构可以减小地震作用、降低的结构重量、减小构件的截面尺寸、造价相对有所降低、方便安装、结构的延性较好等；与钢结构系相比，钢-混凝土组合结构对用钢量的需求有所降低、稳定性有所提高等。

本文介绍了钢-混凝土组合结构在土木工程中的实际运用，并对其抗震性能进行了简单的介绍。

关键词：组合结构；抗震；组合剪力墙一、引言地震作为自然界中最严重的具有毁灭性的自然灾害，对人们的生命财产安全带来了不可估量的威胁，比如唐山大地震[1]、汶川大地震[2-3]等，至今令人悲痛不已。

因此，土木领域的研究人员对抗震的研究从未停止。

而且充分的事实证明，相比于其他自然灾害，地震对建筑结构的破坏无疑是最大的。

正因为如此，有关钢-混凝土组合结构的抗震研究才更加吸引人们的眼球。

现目前，研究人员一直对钢-混凝土组合结构在进行研究，也取得了很多成果，但也存在诸多不足。

钢-混凝土组合结构抗震的评估方法有IDA评估分析方法和Pushover评估分析方法。

二、钢与混凝土组合梁（一）钢-混凝土组合梁钢框架在组合结构当中，钢-混凝土组合梁能很好的工作是因为其中的钢梁与钢筋砼翼缘或者通过剪力键连接组合而成以形成一个整体的受力情况[4]。

钢-混凝土组合梁钢框架是一种重要且常用组合结构，组合梁和钢柱组成的框架就是钢-混凝土组合梁钢框架。

相对于纯框架而言，钢-混凝土组合框架节约钢材，造价相较于之前，降低大约三分之一左右，并且结构刚度的增加也较为显著，同时，钢-混凝土组合梁中的翼缘板可以为钢梁提供侧向约束，以便于最大程度上避免平面外失稳，除了承受上部结构传递下来的竖向载荷，也可以参与框架梁所承受的弯矩作用[5]，钢与混凝土两种材料都能充分发挥各自的作用，钢梁由原来的纯弯状态受力变为部分截面或全截面受拉的状态，这使得结构的整体性有了较大的提升，通过这样的组合，弥补了单一材料作为受力构件的短处，同时也比较经济，这也是现目前以及以后建筑结构发展的方向。

钢筋混凝土柱设计的抗震性能分析

钢筋混凝土柱设计的抗震性能分析一、前言随着我国城市化进程的不断加速，建筑物的高度和规模不断增大，建筑抗震要求也越来越高。

作为建筑结构中承载荷载的主要构件之一，钢筋混凝土柱的抗震性能成为了建筑结构设计中的重点和难点之一。

本文旨在对钢筋混凝土柱设计的抗震性能进行分析研究，为建筑结构设计提供参考。

二、钢筋混凝土柱的基本结构和设计要求1. 钢筋混凝土柱的基本结构钢筋混凝土柱是一种空心的长条形构件，是建筑结构中承受垂直荷载的主要构件之一。

其主要结构由混凝土和钢筋构成，其内部一般采用钢筋网或钢筋筋片进行加固，以提高其抗震承载能力。

2. 钢筋混凝土柱的设计要求钢筋混凝土柱的设计应满足以下要求：（1）抗震性能要求：钢筋混凝土柱应具备一定的抗震性能，能够承受地震荷载的作用。

（2）强度要求：钢筋混凝土柱的强度应能够满足建筑结构设计的要求。

（3）稳定性要求：钢筋混凝土柱的稳定性应能够满足建筑结构设计的要求。

三、钢筋混凝土柱的抗震性能分析1. 钢筋混凝土柱的抗震设计方法钢筋混凝土柱的抗震设计方法有两种：强度设计法和位移设计法。

强度设计法是指在地震荷载作用下，钢筋混凝土柱的强度应能够满足建筑结构设计的要求，即柱子在地震荷载下不发生破坏；位移设计法是指在地震荷载作用下，钢筋混凝土柱的变形应能够满足建筑结构设计的要求，即柱子在地震荷载下变形不过大，不影响建筑物的正常使用。

2. 钢筋混凝土柱的抗震性能分析方法钢筋混凝土柱的抗震性能分析方法有两种：静力分析法和动力分析法。

静力分析法是指根据已知的地震荷载和结构刚度计算结构的内力和变形；动力分析法是指通过对结构进行动力分析，得出其在地震荷载下的响应。

3. 钢筋混凝土柱的抗震性能分析指标钢筋混凝土柱的抗震性能分析指标主要包括强度、刚度和能量耗散能力。

强度是指钢筋混凝土柱在地震荷载下承载能力的大小；刚度是指钢筋混凝土柱在地震荷载下的变形能力；能量耗散能力是指钢筋混凝土柱在地震荷载下所吸收的能量。

型钢混凝土梁柱节点抗震性能的试验研究精品

型钢混凝土梁柱节点抗震性能的试验研究摘要近年来，我国经济总量迅速增长，建筑技术水平不断提高。

随着城市人口数量剧增，为了缓解城市建设用地紧张，大量城市均已建成或正在建设数百米高的建筑。

混合结构体系在这一背景下应运而生。

混合结构兼具钢结构与混凝土结构的优点，能够充分发挥型钢与混凝土两种材料的特性，在抗震性能及建筑适用性方面具有无可比拟的优势。

混合结构作为一种新兴的建筑结构体系，虽然已经被国内外大量高层建筑采用，但是在实际应用过程中仍然存在一些问题，这些问题的存在限制了混合结构体系的推广应用。

目前的研究主要集中在型钢混凝土柱-钢(钢筋混凝土)梁节点抗震性能上，对于能够简化型钢混凝土梁柱节点施工工序的新型梁柱节点构造形式研究较少。

梁柱节点是结构的关键部位，受力复杂，其性能直接关系到整体结构的抗震性能。

我国现有规范及实际工程中，梁柱节点均采用节点核心区水平箍筋穿过梁型钢腹板孔洞的构造形式，但是在实际施工过程中，水平箍筋弯钩难以穿过梁型钢腹板孔洞，这给施工工序及质量保证带来了难题及隐患。

本文通过改进现有型钢混凝土梁柱节点构造形式，在规范规定的节点构造形式的基础上，提出了两种梁柱正交及一种梁柱斜交的改进型节点构造形式。

将一种普通节点形式(SRCJ-01)、三种新型的节点形式(SRCJ-02，SRCJ-03，SRCJ-04)以及同尺寸、同配筋的钢筋混凝土梁柱节点(RCJ)制作试件，进行低周反复荷载作用下的拟静力试验，研究其抗震性能。

根据试验现象及量测的数据，对比了各节点形式在低周反复荷载作用下的破坏形态、极限承载力、强度退化规律、滞回特性、耗能性能及关键部位应变分布等。

对比结果表明：各试件均发生了梁端塑性铰破坏，节点核心区保持完好，证明了“强柱弱梁强节点”的设计原则的正确性；型钢混凝土梁柱节点的承载力、延性、耗能能力等方面均明显优于钢筋混凝土节点；采用U形箍筋的SRCJ-02的极限承载力和抗震性能均优于SRCJ-01，这证明了使用U形箍筋替代闭合箍筋的构造形式是合理可行的；腹板开矩形孔的SRCJ-03在承载力方面略有不足，但是其等效粘滞阻尼比系数均大于其他试件，证明了其具有良好的耗能性能；梁柱斜交的SRCJ-04的极限承载力优于其他试件，延性处于其他试件之间，证明了该梁柱斜交节点构造形式是合理的。

钢-混凝土组合结构抗震性能研究综述

Ｋｅｒｓｃｍｐｓｅｓｕｔｒ；ａｅｓｅｂｈｖｏ；ｅｒｑａｅｙｗｏｄ；ｏｏｉｔｃｅｓｉｔｒｕｍｉｅａｉｒａｔｕｈｋ
钢一混凝土（ＲＳＣ）组合结构将钢和混凝土两
南部发生７２级地震。震源在淡路岛北端１ｍ深．４ｋ处。地震中，大批房屋建筑倒塌，交通枢纽及水电
一
煤气通讯等生命线工程被切断。回填土区发生大面
积砂土液化，港口设施及堤岸大面积受损。
１２ＳＣ房屋的主要震害现象．Ｒ
ＳＣ房屋破坏情况可分为：① 空腹ＳＣ房屋ＲＲ
混凝土组合结构抗震性能研究现状，进而提出今
的倒塌；② 实腹ＳＣ房屋的残余变形；③ 柱脚的Ｒ破坏；④钢材的断裂；⑤梁柱节点的破坏；⑥非承
震性能研究现状，提出应加强钢一混凝土组合结构整体抗震性能研究的建议。
关键词：组合结构；抗震性能５３
文献标识码：Ａ
文章编号：１０ —０５（０８１０５３０１０Ｘ２０）０ —０４ —０
ＬｉｒｔｒｖｅｏｅｓｃＢｈｖｏｆＳｅｌｏｃｅｍｐｓｔｔｕｔｒ／ｈｎＺｅｎ（ｈｈｉｉ ’ｎＧｏｐｔａｕｅＲｅｉｗｎＡｓｉｅｍｉｅａｒｏｔｅ— ｎｒｔＣｏｏｉＳｒｃｕｅＣｅｈｎａＺｕａＪａａｒｕｉｃｅｅｎ
ｐｅｎｅｎｔｉｐｐｒｒｓｔｄｉ１ｅ．ＡｎｈｅｅｒｈｓｔａｉｎｏｌｓｉｍｅｂｈｖｏｆｔｅｃｎｒｔｏｏｉｔｃａｍｂｒｔｏｅａｄｅＩｓａｄｔｅｒｓａｃｉｔｒａｅｓｉｅａｉｏｅｌｏｃｅｅｃｍｐｓｅｓｒｔｌｕｏｒｓ — ｔｕｕｍｅｅｍｒａｈｎａｒａｓａｓｎｙｅ．ＡａｔｕｇｓｉｆｓｅｇｅｉｇａｅｍｉｂｈｖｏｆＲＣｓｃｕｅａｅｐｔｏｗｒｂｏｄｉｌｏａａｚｄｌｔｓｇｅｔｎｏｔｎｔｎｎｓｓｅｅａｉｒｏｔｔｒｒｕｒａｄ．ｌｓｏｓｒｈＳｕｒｆ

钢筋混凝土柱的抗震性能分析

钢筋混凝土柱的抗震性能分析一、前言地震是一种不可避免的自然灾害，而建筑物的抗震性能对于在地震中保护人们的生命财产起着至关重要的作用。

在建筑物中，钢筋混凝土柱是承受地震作用的主要构件之一。

因此，深入研究钢筋混凝土柱的抗震性能对于提高建筑物的地震抗力具有重要的意义。

本文将从以下几个方面对钢筋混凝土柱的抗震性能进行分析。

二、钢筋混凝土柱的抗震性能1. 钢筋混凝土柱的受力特点钢筋混凝土柱是由混凝土和钢筋组成的，其主要受力形式为轴向受力和弯曲受力。

在地震作用下，钢筋混凝土柱主要承受的是轴向受力。

2. 影响钢筋混凝土柱抗震性能的因素（1）钢筋混凝土柱的几何尺寸：钢筋混凝土柱的截面尺寸和长宽比对其抗震性能有重要影响。

通常来说，截面越大、长宽比越小，柱的抗震性能就越好。

（2）钢筋混凝土柱的材料性能：混凝土的强度和抗裂性能、钢筋的屈服强度、抗拉强度等材料性能都会对钢筋混凝土柱的抗震性能产生影响。

（3）钢筋混凝土柱的构造形式：钢筋混凝土柱的构造形式包括受力性质、连接方式、纵向钢筋的布置形式等，这些都会影响钢筋混凝土柱的抗震性能。

3. 钢筋混凝土柱的抗震设计方法在钢筋混凝土柱的抗震设计中，通常采用的是强度设计方法和位移设计方法。

（1）强度设计方法：强度设计方法是以钢筋混凝土柱的抗震强度为基础，对钢筋混凝土柱的截面尺寸和钢筋布置进行设计。

这种设计方法对于结构体系和地震动力学参数的要求比较高，钢筋混凝土柱的抗震性能较为保守。

（2）位移设计方法：位移设计方法是以钢筋混凝土柱的变形能力为基础，对钢筋混凝土柱的截面尺寸和钢筋布置进行设计。

这种设计方法在地震作用下能够保证结构的安全性，但对于地震动力学参数的要求较低。

4. 钢筋混凝土柱的抗震加固方法对于已经建成的建筑物，如果其钢筋混凝土柱的抗震性能不足，可以通过加固的方式提高其抗震性能。

加固的方法包括增加钢筋、加固节点、加固圈梁等。

三、结语钢筋混凝土柱是建筑物中承受地震力作用的主要构件之一。

不同类型混凝土柱的抗震性能综述

不同类型混凝土柱的抗震性能综述发表时间：2020-07-22T03:10:49.389Z 来源：《防护工程》2020年11期作者：党衍菲王占魁[导读] 混凝土柱是建筑结构中的承重构件，传统混凝土柱由于抗震能力差而导致破坏的例子层出不穷，地震严重时则会导致建筑物倒塌。

山东科技大学土木工程与建筑学院山东青岛 266590摘要：混凝土柱是建筑结构中的承重构件，传统混凝土柱由于抗震能力差而导致破坏的例子层出不穷，地震严重时则会导致建筑物倒塌。

本文总结目前几类混凝土柱抗震性能的研究成果，分析混凝土柱抗震性能的特点，希望对提高混凝土结构的安全性能有所帮助。

关键词：抗震性能；普通混凝土柱；约束混凝土柱混凝土柱作为抵御地震荷载的竖向承重构件，在地震作用下由于柱抗震能力差而导致破坏的例子屡见不鲜，严重时则可能引起建筑物倒塌，对人民的生命健康造成巨大的伤害，如1976年的唐山地震、2008年的汶川地震和2010年的玉树地震都造成了无法估量的损失。

同时地震发生时，以独立柱为承重结构的桥墩等结构也往往表现出较差的抗震性能。

因此，研究不同类型混凝土柱的抗震性能显得十分重要。

1.普通混凝土柱的抗震性能对于钢筋混凝土结构而言，在地震荷载作用下柱子要承受弯剪扭的共同作用，一般会发生压弯破坏或者剪切破坏[1]。

目前对于普通混凝土柱研究主要集中在对配筋率、配箍率、轴压比和剪跨比等方面对抗震性能的影响。

马颖[2]、葛文杰[3]、张萍[4]、赵少伟[5]等通过分析轴压比、配箍率、剪跨比和配筋率等因素对钢筋混凝土柱抗震性能的影响，得出以下结论：随着轴压比的增大，柱的抗震耗能减弱，骨架曲线呈捏拢趋势，试件承载力明显下降，延性随之降低；随着剪跨比的减小，柱的水平承载力增大，骨架曲线变化趋势陡峭，延性降低；随着配筋率的的增大，试件的承载力增大；随着配箍率的提高，约束能力明显增强，更好限制混凝土柱的侧向膨胀，提高试件的承载力和延性，改善其抗震性能。

钢-混凝土组合结构抗震性能研究进展

㊃综㊀述㊃钢结构(中英文),38(12),1-26(2023)DOI :10.13206/j.gjgS 23062902ISSN 2096-6865CN 10-1609/TF㊀㊀编者按:当前我国第五代GB 18306 2015‘中国地震动参数区划图“明确了基本㊁多遇㊁罕遇和极罕遇等四级作用的地震动参数确定方法并提高了工程结构抗震设防标准㊂组合结构适应国家新型城镇化建设重大需要,在城市人口密集区域和抗震设防高烈度区域具有广泛应用价值㊂由于钢管混凝土柱存在间接约束以及界面滑移等特性,其抗震能力可进一步挖掘,以提升强震下重要工程结构的安全性,或者在维持相同性能时节约材料用量㊂学者们通过模型试验㊁理论研究以及关键技术研发,所形成的系列成果在工程结构中得到了成功应用㊂为此,‘钢结构(中英文)“杂志特邀丁发兴教授为主编,系统组织了两期(本期及2024年第1期) 组合结构抗震性能与韧性提升专栏,向读者介绍国内针对钢管混凝土柱㊁钢管混凝土柱-组合梁节点㊁组合框架以及组合框架-筒体结构等方面的最新研究成果,探讨各有效措施对抗震性能的影响规律,以期推动组合结构技术的完善与升级㊂钢-混凝土组合结构抗震性能研究进展∗丁发兴1,2㊀许云龙1㊀王莉萍1,2㊀吕㊀飞1,2㊀段林利1,2㊀余志武1,2(1.中南大学土木工程学院,长沙㊀410075;2.湖南省装配式建筑工程技术研究中心,长沙㊀410075)摘㊀要:钢-混凝土组合结构因具有抗弯刚度大㊁承载力高㊁延性好和施工便捷等优点,适应国家新型城镇化建设重大需要,在城市人口密集区域和抗震设防高烈度区域应用广泛㊂在提高工程结构抗震设防标准的背景下,研究钢-混凝土组合结构的抗震性能,进一步提升其抗震韧性,建立具有更高韧性的钢-混凝土组合结构抗震设计方法对促进建筑结构实现双碳战略目标具有重要意义㊂为此,归纳总结了钢-混凝土组合结构抗震性能的研究进展,包括钢-混凝土组合梁㊁钢管混凝土柱及钢管混凝土柱-组合梁节点的滞回性能试验研究,以及钢-混凝土组合结构体系的拟静力㊁拟动力及振动台试验研究,讨论并比较了各种抗震分析模型及其方法,提出了当前研究存在的一些问题和尚需深入研究的方向㊂基于现有研究成果总结得到:1)组合梁主要依靠钢梁耗能,可采取增大钢梁截面尺寸的措施提高耗能能力㊂钢管混凝土柱主要依靠钢管和混凝土耗能,可采取拉筋增强约束措施直接约束混凝土,使其由脆性向塑性转变从而提高框架柱的耗能能力㊂与其他类型组合节点相比,刚性连接组合节点具有更好的耗能能力㊂2)罕遇地震下框架结构以梁耗能为主,而在超罕遇地震下仍以梁作为主要耗能部件将使工程成本大幅增加㊂由于超罕遇地震发生概率极低,若采取适当的增强约束措施使柱也具备耗能能力并参与耗能,则可在适当增加工程建设成本的同时使结构具有抵抗超罕遇地震的能力,此时组合结构抗震设计理念可由罕遇地震时的强柱弱梁,梁耗能为主向超罕遇地震时的梁柱共同耗能推进㊂3)基于平截面假定的杆系纤维模型计算软件通常适用于弹性和弹塑性小变形阶段分析,而当组合结构处于塑性大变形阶段时,结构杆件便不再符合平截面假设㊂对强震下组合结构体系的动力响应仿真模拟需要克服弹塑性小变形阶段的假定条件,采用适用于塑性大变形阶段结构分析的混凝土三轴弹塑性本构模型及相应的体-壳元模型是一种有效的途径㊂4)剪力墙结构具有整体性好㊁侧向刚度大等优点,但传统构造下其抗震能力较弱,可通过提升连梁和墙肢等耗能构件的耗能能力以增强结构整体耗能能力,如采用钢-混凝土组合连梁㊁型钢混凝土连梁或合理构造钢板连梁,以及型钢-约束混凝土或钢管混凝土墙肢等㊂5)工程结构在使用阶段面临着诸多灾害考验,传统方法根据不同外荷载进行独立抵抗设计,忽视了多灾害耦合作用机制,使结构综合抗灾性能难以满足使用需求,故建立安全可靠的抗多灾害设计方法和结构体系是结构工程师在防灾减灾领域的一项重大课题㊂关键词:钢-混凝土组合梁;钢管混凝土柱;钢-混凝土组合结构;抗震性能;试验研究∗国家自然科学基金项目(51978664)㊂第一作者:丁发兴,男,1979年出生,博士,教授㊂通信作者:王莉萍,女,1987年出生,博士,副教授,wlp2016@㊂收稿日期:2023-06-290㊀引㊀言中国是世界上地震灾害最严重的国家之一,地震灾害给人类社会活动造成了不可估量的损失㊂大量建筑结构因抗震能力不足而倒塌,造成的人员伤1丁发兴,等/钢结构(中英文),38(12),1-26,2023亡和经济损失使得抗震减灾技术成为结构工程师们面临的主要考验㊂为提高建筑结构的抗震性能,研究者们在结构布置和局部构造等方面展开了大量的研究工作㊂钢-混凝土组合结构因充分发挥了两种材料的力学性能优势,提升了结构的刚度㊁承载力和耗能能力而在高层及超高层建筑结构中得到了广泛应用[1]㊂随着经济社会的发展,工程结构抗震设防标准也在不断提升,研究钢-混凝土组合结构的抗震性能,进一步提升其抗震韧性,建立具有更高韧性的钢-混凝土组合结构抗震设计方法,对促进建筑结构实现双碳战略目标具有重要意义㊂组合结构中,钢-混凝土组合梁和钢管混凝土柱的材料利用效率最高,其抗震性能提升明显㊂为此,笔者对国内外相关钢-混凝土组合结构的主要研究成果进行归纳总结,对组合结构抗震性能方面需要进一步深入研究的工作进行展望,以期为后续研究工作提供一些参考和建议㊂1㊀钢-混凝土组合构件及节点抗震性能1.1㊀钢-混凝土组合梁钢-混凝土组合梁由钢梁和混凝土板通过栓钉连接而成,发挥了混凝土的抗压性能和钢材的抗拉性能优势㊂Daniels等[2]对组合框架中的组合梁进行了抗震性能研究,并给出了组合梁的弹塑性分析方法㊂文献[3-5]先后对组合梁进行了低周往复试验研究,结果表明组合梁具有良好的耗能能力和延性,增设腹板加劲肋或增加腹板厚度能明显提高组合梁的极限承载力,改善构件延性㊂Gattesco 等[6-7]㊁Taplin等[8]和Bursi等[9-10]着重研究了剪力连接件对组合梁抗震性能的影响,指出剪力连接件的布置方式直接影响界面滑移量,进而影响组合梁极限承载力㊂国内聂建国等[11]首先进行了6组钢-混凝土叠合板组合梁低周往复荷载试验研究,结果表明钢-混凝土叠合板组合梁的滞回曲线饱满,且存在界面滑移,其剪力连接度直接影响构件正向极限抗弯承载力,而反向极限抗弯承载力则可依据简化塑性方法计算得出㊂此后,蒋丽忠等[12-16]和Ding等[17]先后对低周往复荷载下钢-混凝土组合梁的抗震性能进行了系列试验研究,分别探讨了剪力连接度㊁力比㊁栓钉直径㊁腹板厚度㊁纵向和横向配箍率对组合梁抗震性能的影响规律,并建立了恢复力模型[13]㊂Liu等[18]建立了三维实体-壳元模型,其中钢梁采用壳单元,混凝土采用实体单元,栓钉采用梁单元或弹簧单元,分析结果表明组合梁的抗震能力主要依靠钢梁翼缘,增大钢梁尺寸有利于提高抗震能力,而增大栓钉剪力连接度也有利于提高钢梁的耗能㊂1.2㊀钢管混凝土柱钢管混凝土柱由外钢管内部填充混凝土而成㊂自1965年日本九州大学学者Sasaksi和Wakaba-yashi对方钢管配筋混凝土柱进行拟静力试验后[19],Tomii等[20]也开展了圆钢管混凝土柱拟静力试验研究,表明钢管混凝土柱比钢筋混凝土柱具有更大的极限承载力,更好的延性和耗能能力,以及更小的刚度退化等特点㊂Elremaily等[21]最早根据试验结果和理论分析指出钢管约束作用提升了柱承载力和抗震性能㊂随后有关钢管混凝土柱抗震性能研究越来越丰富,研究者们分别从材料强度㊁轴压比㊁宽(径)厚比和长细比等方面探讨了钢管混凝土柱抗震性能规律㊂在材料强度方面,吕西林等[22]㊁韩林海等[23]和Liu等[24]先后研究了混凝土强度对钢管混凝土柱抗震性能的影响规律,结果显示随着混凝土强度的提升,试件初始刚度略有增大,极限承载力也有所提高,但其延性和耗能能力均下降,且刚度退化加快㊂游经团等[25]和Yadav等[26]的试验结果表明:增大钢管屈服强度能够明显提升极限承载力,但对初始抗弯刚度几乎无影响㊂Varma等[27-28]探讨了钢材强度对柱抗震性能的影响规律,低轴压比下柱的延性系数随钢材强度的增大而降低,而当轴压比较大时,该规律并不明显㊂在轴压比方面,吕西林等[22]㊁Liu等[24]㊁游经团等[25]㊁Varma等[27-28]㊁张春梅等[29]㊁李学平等[30]㊁李斌等[31]㊁聂瑞锋等[32]和Cai等[33]通过试验研究发现,轴压比是影响柱抗震能力的直接因素,增大轴压比导致水平承载力㊁延性和耗能能力下降,刚度退化明显㊂在宽(径)厚比方面,吕西林等[22]㊁Liu等[24]㊁Yadav等[26]和李学平等[30]的试验表明,试件水平极限承载力随着宽(径)厚比增大而降低㊂Varma 等[27-28]㊁李斌等[31]和余志武等[34]指出,提高宽(径)厚比可使其延性系数下降㊂聂瑞锋等[32]和Matsui等[35]指出,宽(径)厚比越大,耗能能力越弱㊂在长细比方面,李斌等[31]㊁聂瑞锋等[32]和邱增美等[36]通过试验研究表明,随着长细比的增加,钢管混凝土柱初始刚度明显降低,刚度退化加快,水平2钢-混凝土组合结构抗震性能研究进展承载力和耗能能力变弱,延性系数也明显下降,当长细比达到一定值时延性系数下降更快㊂为加强大宽(径)厚比钢管对混凝土的约束作用而提升其抗震性能,学者们陆续提出了诸多约束措施,如在柱端部焊接钢板或角钢[37],包裹纤维复合材料[38],设置约束拉杆[39]㊁栓钉[40]㊁加劲肋[41]或斜拉肋[42]等局部加强措施,如图1a ~1g 所示,这些局部加强构造一定程度上延缓了柱端塑性铰的形成与发展㊂a 钢板约束;b 角钢约束;c 纤维复合材料约束;d 拉杆约束;e 栓钉约束;f 加劲肋约束;g 斜拉肋约束;h 内拉筋约束㊂图1㊀各种约束方式下的钢管混凝土柱由于钢管对混凝土的约束作用为间接被动约束,丁发兴[43]在比较各种约束方式后提出了内拉筋约束钢管混凝土柱技术,如图1h 所示,并揭示了内拉筋直接约束混凝土的工作原理㊂此后,丁发兴课题组开展了端部拉筋钢管混凝土柱抗震性能试验研究,截面形式包括矩形[44]㊁圆形[45]㊁椭圆形[46]㊁圆端形[47]等,探讨了拉筋与钢管内表面接触方式的影响[48],试验结果表明,实际轴压比高达0.8的超高轴压比钢管混凝土柱仍呈现延性破坏,且钢管混凝土柱塑性铰展现出小偏压和大偏压两个阶段,其韧性得到进一步提升㊂同时,课题组基于体-壳元模型进行了有限元模拟,其中混凝土采用实体单元,钢管采用壳单元,拉筋采用杆单元,分析结果表明,压弯荷载下拉筋具有降低界面滑移㊁直接约束混凝土以及促进钢管抗弯等效果,从而提高抗弯刚度㊁承载力和耗能能力,其中拉筋大幅度提高了混凝土的耗能能力[49]㊂1.3㊀钢管混凝土柱-组合梁节点作为钢-混凝土组合结构的关键传力部位,组合节点的剪力主要通过钢梁腹板传递,其次通过节点区混凝土和钢管壁间的黏结力和摩擦力传递,而弯矩则主要由加强环板㊁内隔板等构件传递[50]㊂现有节点试验不少是以钢管混凝土柱和纯钢梁的连接为研究对象,而相关组合框架及组合节点的试验研究结果表明,钢梁与楼板在进入弹塑性阶段之后仍能发挥明显的组合效应[51],这种组合效应能显著提高结构的刚度㊁强度及耗能能力,抑制钢梁上翼缘屈曲,增强钢梁的稳定性[52]㊂另外,当节点区域受正向弯矩作用时,楼板与钢梁的组合效应更为显著[53-54],楼板的存在将使中性轴上移,导致钢梁下翼缘应变明显增大,从而促使下翼缘更易发生屈服及破坏,降低组合梁的转动能力[55]㊂鉴于钢筋混凝土楼板对节点区域及结构体系具有重要影响,笔者仅对考虑楼板的组合节点抗震性能试验进行梳理㊂组合梁节点及框架试验表明负弯矩区钢梁下翼缘由于受压易过早出现局部屈曲和失稳的问题,李杨等[56]在普通组合梁负弯矩区下翼缘增设一块混凝土板,开展了钢-混凝土双面组合梁节点的抗震性能试验,与普通组合梁节点相比,双面组合梁节点具有更高的刚度和承载力,但在刚度退化㊁延性系数和耗能能力等方面无明显优势㊂在削弱式节点方面,Xiao 等[57]和Li 等[58]对带楼板的狗骨式节点进行了拟静力试验,结果表明,减小梁截面可促进削弱区域塑性铰的形成,有效避免节点核心区焊缝撕裂㊂在传统刚性节点方面,聂建国课题组先后完成了内隔板式节点[59]㊁栓钉内锚固式节点㊁外隔板式节点[60]和内隔板贯通式节点[61]的拟静力试验研究㊂研究发现:内隔板式节点表现出较强的极限承载能力,但其位移延性系数低;而栓钉内锚固式节点具有较强的变形能力,但极限承载力较低;相比之下,外隔板式节点和内隔板贯通式节点在极限承载能力㊁位移延性系数和耗能能力等方面均具有良好的性能[60-61]㊂此外,聂建国等[62]建立了组合节点剪力-剪切变形曲线的恢复力模型,提出了组合节点屈服抗剪承载力和极限抗剪承载力计算公式㊂韩林海课题组[63-64]采用外环板式节点对圆钢管混凝土柱-组合梁节点进行拟静力试验研究,提出了节点的抗剪承载力公式和核心区剪力-剪切变形恢复力模型㊂周期石等[65]提出了楼板钢筋和钢梁翼缘削弱穿入钢管混凝土柱的刚接节点,发现楼板钢筋的穿入增强了节点区域钢梁抗弯刚度和楼板的组合效应,而钢梁翼缘削弱的穿入降低了穿入钢梁对浇筑柱中混凝土的影响㊂研究表明,对于钢梁翼缘削弱穿入钢管混凝土柱的刚接节点,当削弱程度不大时,节点具有良好的抗震性能,但仍将降低节点的刚3丁发兴,等/钢结构(中英文),38(12),1-26,2023度㊁承载力和耗能能力㊂在半刚性节点方面,Mirza等[66]分别对半刚性单边螺栓节点进行了静力和拟静力试验,并根据有限元分析结果给出了构造设计方法㊂王静峰等[67-69]进行了半刚性单边螺栓节点试验,包含圆㊁方钢管和带纵向加劲肋钢管的拟静力试验以及带纵向加劲肋钢管混凝土柱的拟动力试验㊂试验结果表明,圆钢管混凝土柱-组合梁节点的承载力和弹性刚度要大于方截面[67];外伸端板连接节点的承载力和弹性刚度要大于平齐端板连接,而其转动能力和延性性能要低于平齐端板连接[68-69]㊂Yu等[70]提出了上焊下栓式的节点连接方式,即钢梁上翼缘与柱隔板焊接,下翼缘与柱隔板通过螺栓连接,螺栓连接处板件的滑移有利于降低钢梁下翼缘应力,避免出现过早断裂的现象㊂欧洲规范[71]中,根据初始转动刚度大小,将节点分为铰接㊁半刚性连接和刚性连接;根据抗弯承载力大小,将节点分为铰接㊁部分强度和全强度㊂Ding 等[72]认为该分类标准对于半刚性连接节点的定义较为宽泛,难以准确判定试件的类型,应根据节点的初始转动刚度㊁抗弯承载力和耗能能力等性能指标综合定义,并将其细化为半刚接㊁准刚接㊁Ⅰ类刚接和Ⅱ类刚接四类㊂据此,丁发兴等[73]完成了端板螺栓连接和加强环连接组合梁节点的拟静力试验,利用柱内拉筋强柱构造和加劲肋强梁构造技术实现了节点核心区强连接,显著提升了螺栓连接节点的初始转动刚度㊁抗弯承载力和耗能能力,使栓连节点达到了刚性节点的性能要求㊂同时,内拉筋强柱构造技术实现了轴压比高达0.8时,组合节点梁端发生弯曲破坏的失效模式㊂除了以上相关平面框架组合节点抗震性能试验研究外,樊健生等[74-75]从加载路径㊁混凝土楼板㊁柱类型及节点位置等方面对空间组合内隔板贯通式节点进行了拟静力试验,结果表明空间受力的节点在承载力和延性性能等方面均有明显下降,因此平面荷载作用不能完全反映其抗震性能,在节点设计中应考虑空间荷载的耦合作用㊂2㊀钢-混凝土组合结构体系抗震性能组合梁㊁柱及其组合节点等构件的研究最终以在结构体系中的应用为落脚点,因而各类组合构件集成后的体系响应是工程实践重要的关注点之一㊂笔者以钢-混凝土组合框架结构为主要对象,根据不同试验方法分别梳理了研究者在有关结构体系抗震方面的研究成果㊂2.1㊀试验研究2.1.1㊀拟静力试验Matsui[76]㊁Kawaguchi等[77-78]㊁马万福[79]㊁钟善桐等[80]㊁李斌等[81]㊁王来等[82]㊁李忠献等[83]和王先铁等[84]对钢-混凝土组合框架模型进行了系列抗震性能试验研究,指出钢-混凝土组合框架结构的抗震性能要优于钢筋混凝土框架和钢框架结构㊂为研究混凝土楼板在框架结构中的组合效应,聂建国等[85]完成了4层单跨纯钢框架和组合框架结构的拟静力试验㊂结果表明:与整体性较差的纯钢框架相比,组合框架的抗侧刚度因混凝土楼板空间作用而大幅提升㊂Tagawa等[86]㊁Nakashima 等[87]和聂建国等[52,88]分别进行了足尺框架子结构拟静力试验,探讨了混凝土楼板对结构刚度㊁强度㊁耗能及变形能力的影响规律,确定了在结构设计中楼板组合效应的有效计算宽度㊂王文达等[89]㊁王先铁等[90]和余志武等[91]以柱截面形状㊁材料强度㊁含钢率㊁轴压比和梁柱线刚度比等为研究对象,对组合框架结构开展了往复荷载作用下的试验研究,探讨了各参数对组合框架结构抗震性能的影响规律,提出了钢管混凝土框架荷载-侧移实用恢复力模型及位移延性系数简化计算方法㊂王静峰等[92-94]和王冬花等[95]研究了往复荷载作用下半刚性单边高强螺栓连接组合框架的抗震性能和破坏机理,分析了滞回及骨架曲线㊁强度和刚度退化规律㊁延性及耗能能力等力学性能指标,并建立了半刚性钢管混凝土框架的弹塑性地震反应分析模型,提出了一种适用于半刚性钢管混凝土框架的P-Δ关系曲线的简化二阶方程和弹塑性层间位移的简化计算方法㊂此外,赵均海等[96]提出了装配式复式钢管混凝土框架结构及其极限承载力简化计算方法,阐述了柱-柱拼接节点和加强块梁柱节点在此类结构中的应用效果㊂Ren等[97]和王波等[98]在钢管混凝土框架中增设屈曲约束支撑装置,研究水平反复荷载作用下耗能减震部件对结构抗震性能的影响㊂结果表明:增设屈曲支撑不仅对结构的刚度和承载力有提升作用,还能延缓塑性铰的形成,增强结构延性和耗能能力㊂丁发兴等[99]完成了2层2跨组合框架对比试验研究,结果表明:内拉筋强柱构造措施提升了框架结构的刚度和承载力,延缓了柱端塑性铰的形成,增强了结构延性和耗能能力㊂由此可见,内拉筋提升框架柱的刚度㊁承载力和耗能能力,其效果相当于增4钢-混凝土组合结构抗震性能研究进展设屈曲支撑㊂2.1.2㊀拟动力试验宗周红等[100]通过对缩尺比例为1/3的半刚性两层空间组合框架的拟动力试验,从层间刚度㊁自振频率㊁加速度反应㊁位移反应和滞回曲线等方面评估了该结构的动力响应和耗能性能,研究了峰值加速度㊁频谱特性和强震持续时间对结构动力响应和力学性能的影响,建立了组合框架结构动力分析模型㊂Herrera等[101]按照3/5的比例对一幢节点采用T型连接方式的4层组合框架进行了拟动力试验,结果表明此类节点的组合框架满足美国相关设计标准㊂在半刚性节点组合框架方面,He等[102]对缩尺比例为4/7的端板螺栓连接组合框架子结构模型先后进行了拟动力㊁拟静力和静力推覆试验,从层间位移及剪力㊁应变㊁转角和耗能等方面分析结构在多遇地震㊁设防地震㊁罕遇地震和超罕遇地震水准下的动力响应㊂完海鹰等[103]对节点采用长螺栓式双腹板顶底角钢半刚性连接的钢管混凝土框架进行拟动力试验研究,探讨不同峰值加速度下结构的受力特征㊁刚度退化㊁动力响应及耗能能力㊂王静峰等[104-105]通过两组拟动力试验分别研究了钢管混凝土柱-组合梁框架和钢管混凝土柱-钢梁框架的动力性能和破坏特征,探讨了柱截面形式和端板类型对结构性能的影响㊂试验结果表明,圆形柱组合框架的最大位移响应和累积耗能均大于方形柱组合框架,但其初始刚度和承载力则弱于方形柱组合框架㊂此外,王静峰等[106]还采用混合试验方法对装配式中空夹层钢管混凝土组合框架开展了拟动力试验研究,分析了该组合框架结构在峰值加速度为0.62g和1.24g时的动力响应和破坏机理㊂在屈曲约束支撑组合框架方面,Tsai等[107-108]完成了多级地震作用下3层3跨足尺钢管混凝土柱屈曲约束支撑框架拟动力试验研究,探讨了屈曲约束支撑对结构整体抗震性能的影响,并从有效刚度㊁耗能和位移延性系数等方面评估了支撑构件连接方式的有效性㊂郭玉荣等[109]完成了防屈曲支撑组合框架子结构拟动力试验,提出了防屈曲支撑可增强结构的抗侧刚度和变形恢复能力㊂2.1.3㊀振动台试验黄襄云等[110-111]利用振动台试验对5层2跨2开间钢管混凝土空间框架结构的动力特性㊁加速度反应和位移反应进行了分析,并分别按等强度㊁刚度㊁截面积的原则将钢管混凝土柱换算成钢筋混凝土柱进行试算,综合评定了该结构的抗震性能㊂杜国锋等[112]采用单输入㊁单输出方式对8层单跨2开间钢管混凝土柱-钢梁框架进行动力特性试验,并通过3种不同地震波作用分析了结构的最大地震作用力㊁层间剪力㊁位移和应变反应㊂邹万山等[113]通过振动台试验得出,不同频谱特性的地震波对模型结构的加速度和位移反应分布曲线形状影响较小,且模型各层绝对加速度主要由前两阶振型决定,其他高阶振型的影响可以忽略㊂罗美芳[114]研究了不同工况下4层钢-混凝土组合框架结构的动力响应及破坏模式,评价了该结构的抗震性能㊂童菊仙等[115-116]设计并制作了有㊁无侧向耗能支撑的5层单跨2开间的方钢管混凝土柱框架模型,利用振动台试验对两种框架的动力特性和地震响应进行分析,得到了结构的振型㊁周期和阻尼比等基本属性,以及地震波作用下的位移㊁加速度和应力响应㊂结果表明:即使没有楼板的组合作用,结构仍具有较好的抗震性能;侧向支撑可承担部分水平地震作用,减小了结构的动力反应㊂陈建斌[117]和吕西林等[118]完成了国内首个方钢管混凝土高层组合框架-支撑结构振动台试验㊂试验中发现结构支撑体系的破坏较为严重,试验结果表明:该结构的动力性能介于钢筋混凝土结构和钢结构之间且更倾向于钢结构,其塑性㊁韧性和抗震性能表现良好,并通过计算结果显示阻尼器对加快结构峰值反应后的振动衰减具有较大作用㊂为研究地震作用下半刚性连接组合梁框架的动力特性以及破坏模式,李国强等[119]进行了1个足尺半刚性连接组合梁框架结构模型振动台试验研究㊂结果显示:当峰值加速度高达1.2g时,结构整体仍未发生明显损坏,表明该结构形式可满足高烈度区域的抗震设防要求㊂Han等[120]对两个由组合框架结构和钢筋混凝土剪力墙混合形成的高层建筑模型进行了振动台试验,对比分析了圆钢管混凝土柱和方钢管混凝土柱对该混合结构体系整体性能的影响,验证了组合框架结构与核心剪力墙结构在地震作用下优良的复合效应和抗震性能㊂2.2㊀理论分析静力弹塑性分析法是以反应谱为基础,首先依据抗震需求谱和结构能力谱得到地震作用下建筑结构所产生的目标位移,随后在建筑结构上施加稳定的竖向荷载,同时施加单调递增的水平荷载直至达到目标位移,最后评估结构最终状态下的抗震性能㊂通过该方法可以评估地震作用下结构的内力和变形5。

钢筋混凝土柱的承载力与变形性能研究

钢筋混凝土柱的承载力与变形性能研究钢筋混凝土结构是目前建筑工程中最常使用的结构形式之一。

在钢筋混凝土结构中，柱是起支撑和传递荷载作用的关键组件。

因此，对钢筋混凝土柱的承载力与变形性能进行深入研究，有助于提高结构的安全性和可靠性。

首先，钢筋混凝土柱的承载力研究是十分重要的。

承载力是指柱能够承受的最大外力或荷载的能力。

在设计钢筋混凝土柱时，必须确保柱能够安全承受其所承受的荷载，避免结构发生失稳或倒塌。

承载力的研究可以通过理论分析、试验和数值模拟等手段来进行。

在理论分析方面，可以利用经典力学原理和结构力学理论对柱的受力和应力分布进行推导和计算。

例如，根据梁柱理论，可以将柱看作是梁的延伸，计算柱受力后的应力分布情况。

此外，还可以运用工程力学里的极限平衡原理来确定柱的承载力。

通过理论分析的方法可以快速且较为准确地估计柱的承载力。

除了理论分析，试验是研究柱承载力的重要手段之一。

试验可以直接测量柱在不同荷载下的变形和破坏过程，得到柱的承载力参数。

试验中常使用万能试验机来模拟真实工况下的荷载情况，并通过高精度的测量设备记录柱的变形和荷载。

通过试验可以验证理论分析的准确性，并且能够获取更直观、可靠的数据，为结构设计提供依据。

此外，数值模拟也是研究钢筋混凝土柱承载力的一种重要方法。

数值模拟利用计算机软件对柱进行三维建模，并通过有限元分析或其他数值方法模拟柱在不同荷载下的应力分布和变形情况。

通过调整模型参数和荷载条件，可以得到柱的承载力与变形性能的相关数据。

数值模拟可以更加全面地考虑影响柱性能的因素，并且在试验前可以对柱的行为进行预测和优化。

除了承载力，钢筋混凝土柱的变形性能也是研究的关键点之一。

变形性能是指柱在承受荷载时的变形情况，包括弹性变形和塑性变形。

弹性变形是指柱在荷载作用下具有线弹性特性的变形，当荷载移除时，柱能够恢复到初始状态。

塑性变形则是指柱在荷载超过一定限度后发生的不可逆变形。

研究钢筋混凝土柱的变形性能有助于评估其抗震性能和结构稳定性。

钢筋混凝土桥梁地震易损性分析研究综述

・７１・８
桥梁构件和体系在工程需求参数，坏参数和决策变量三个层次黄龙生等以历史地震资料的统计分析为基础，用模糊数学方破应
法，进行群体公路桥梁的易损性分析，还得到了公路桥梁的地震Ｈｗｎａｇ＆Ｈｕ针对孟菲斯田纳西州的一座四跨简支梁桥，ｏ通易损性矩阵。邓民宪则利用模糊数学理论研究了桥梁群体易损
一Hale Waihona Puke 孙振凯等采用专家调查的方式分析公路桥梁的地震易损性。徐龙军等统计了发生在唐山大地震中的２２座铁路桥梁７的破坏概率，并提出了一种预测铁路桥梁地震震害的方法。
近年来，国内外学者交流频繁，清华大学的刘晶波教授与美国的ｔＨａｇｔｗｎ教授合作，在钢筋混凝土桥梁结构的地震易损性研
Ｓｉｚｋｈｎｕａ根据１９ｏ９４年ＫＢ（ＯＥ日本神户）地震的大量桥梁震性的影响，并对桥梁的钢筋混凝土柱在抗震加固前后的易损性进害数据，立了高速公路桥的经验易损性曲线；ａｏ建Ｂｓｚ和Ｋｒｍｉ行了对比分析。ｉｄｅ —
学者尤其是美国、日本两个国家的学者针对大地震留下的记录中孟菲斯地区预应力混凝土连续梁桥地震易损性的解析地震易损关于桥梁损伤的记录，对桥梁地震易损性进行了大量的经验性分性曲线。
析。
Ｋｍ等人研究了地震动的空间变异特性对桥梁的地震易损ｉ

装配式钢筋混凝土柱—钢梁框架节点抗震性能试验研究

装配式钢筋混凝土柱—钢梁框架节点抗震性能试验研究【关键词】装配式钢筋混凝土柱-钢梁框架；钢筋混凝土柱-钢梁混合节点；节点构造；拟静力试验；抗震性能0.引言钢筋混凝土柱-钢梁混合结构体系从其结构上来看，该结构体系有着自重轻、施工便捷、跨度较大等特性，有着极为良好的抗震性能，即便是震后也有着较高的修复性，该结构主要是通过以下几点来实现：①使用强度较高的箍筋来约束rc柱体，以此来提高rc柱体自身的抗震性能；②利用科学合理的方式来控制钢梁自身的承载能力，并且通过消弱的梁端的方式来对构造进行处理，以保持梁端能够在强震的作用之下形成塑性铰，最大限度的消耗地震对结构所作用的能量；③研发更为有效的节点构造来实现“强节点”的高规格抗震建造要求；④使用具有替代连接构造性能的梁钢，以便受损之后能够及时进行修复。

1.试验概况本篇文章主要是通过4个最新研发的新型装配式rcs框架节点来进行低周往复加载实验，通过该实验方式来研究装配式rcs框架节点在地震灾害中的抗震性能以及其节点本身在结构上的受力性能，利用实验数据来作为新型装配式rcs节点来作为实际应用过程中的应用依据。

1.1试件设计及制作试件节点自身主要是由柱体表面壁板、水平加劲肋以及加劲腹板这三者来组合而成的钢板桶，并且在钢桶的内部注入混凝土，无需在其中再添加箍筋，最后利用事先预埋的高强度螺丝来与钢梁相连接。

该试件的钢桶以及钢梁都是在加工工厂事先加工完成，再将成品直接运送到施工现场进行施工。

为了能够在一定程度上降低节点强度，以便能够更为便捷的观测节点区域内的混凝土开裂现象，通常都是使用条带板以及柱面壁板来焊接而成。

钢板焊接的方式都是采用气体保护焊的方式进行钢桶焊接工作，其焊接缝隙的质量必须要达到二级。

在进行试件制作的过程中，通常都是使用的预制钢筋混凝土柱体来进行制作，在柱体之上配装上钢梁，最后使其形成一个完整的试件。

1.2试验加载与量测内容在试验的过程中，所采用的装置是专门研制的框架节点抗震性能试验装置。

CRB550级钢筋约束混凝土柱抗震性能研究

工程技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald26C R B 550型冷轧钢筋是以H P B 235钢筋为原料，通过冷加工制作而成。

C R B 550级钢筋具有较高的强度，比H PB235钢筋的强度提高了约71%，而且根据一些原则设计及构造要求制作后还可以节省30%以上的钢材，这对于低碳环保和节约能源来说具有重要的意义。

目前CR B550级钢筋主要用于剪力墙中的分布筋，很少作为箍筋，因为抗震规范中对于箍筋具有明确的规定，而且还要按照要求配箍，如果使用CR B550级钢筋就会造成浪费，对于CR B550级钢筋约束混凝土柱抗震性能的相关研究可以为CR B550级钢筋的广泛使用提供理论基础。

1 对混凝土柱相关构件的性能指标进行确定1.1 对试件进行设计以及选取合理的有限元参数1.1.1 试件设计在试件设计之前要先确定试验方案，选择一定数量的钢筋混凝土柱试件并进行分组，之后进行低周反复水平荷载的试验，分别研究箍筋的强度、间距和截面尺寸等相关指标的变化，从而计算CR B550箍筋约束柱所具有的抗震性能。

试件的参数设计如下：使用混凝土强度等级为C 30的试件，轴压比取3种，分别为0.7、0.8和0.9，选取直径为16 m m 和22 m m 的H R B 335级钢筋作为纵筋，使纵筋的配筋率保持在1.3%～2.5%的范围内，箍筋选用H P B235、H R B335和CR B550共3种强度等级的钢筋材料，间距选择70～150 m m。

1.1.2 有限元参数的选取有限元参数的选取分别从网络划分、单元选取、边界条件和加载方式4个方面来考虑。

首先，网络划分是一种使用纤维单元的方式来对钢筋混凝土构件进行有限元分析，因此应当对纤维的划分方式和截面的纤维数目进行合理设置，如果纤维过大的话，网络划分的计算结果精确度就会受到影响，若纤维划分数目较多的话虽然能够提高计算的精确度，却很大程度上造成计算成本的增加，引起了不必要的浪费。

钢筋混凝土柱地震破坏方式及性能研究共3篇

钢筋混凝土柱地震破坏方式及性能研究共3篇钢筋混凝土柱地震破坏方式及性能研究1钢筋混凝土柱地震破坏方式及性能研究地震是一种常见的自然灾害，能够对建筑物等基础设施造成严重的破坏。

在地震中，建筑物中的结构构件受到剧烈的震荡，容易发生破坏。

因此，对于建筑物的结构体系，尤其是钢筋混凝土柱的性能进行研究至关重要。

首先，我们来了解一下钢筋混凝土柱的组成结构。

钢筋混凝土柱具有较高的承载能力和稳定性，是建筑物重要的结构构件。

其主要由混凝土和钢筋组成。

在正常情况下，这两种材料通过一定的比例混合后，通过振捣和养护等工艺制作而成。

在地震中，钢筋混凝土柱的破坏常常表现为弯曲、剪断和压溃的形式。

其中，弯曲破坏的主要原因是由于柱受到水平荷载而发生的弯曲变形。

这种情况下，柱的顶部位移相对较大，柱身弯曲产生较大的弯曲矩，钢筋可能会出现滑移，甚至断裂。

剪切破坏则是因为柱产生剪切力，导致柱横向发生剪切变形。

由于钢筋的强度较高，通常都是混凝土出现剪裂破坏，出现不连续面，该面由这些混凝土破坏形成。

而压溃破坏是因为柱在受到较大拉压荷载时，在高应力作用下，混凝土会发生压溃，压溃面通常呈45度，从轴心向两侧呈圆弧状。

除了破坏方式，钢筋混凝土柱相关的性能也是研究的重点。

钢筋混凝土柱的性能主要包括受力性能和变形性能。

钢筋混凝土柱能够承受的荷载是有限的，在超过其承载极限后，柱就会发生破坏。

因此，研究钢筋混凝土柱的受力性能对于加强地震建筑物结构安全至关重要。

另外，钢筋混凝土柱的变形性能也重要，它在地震发生时等同于减振器，可以将地震所带来的能量通过变形而消耗掉，从而保护建筑物的结构安全。

总之，钢筋混凝土柱地震破坏方式及性能研究是一项重要的工作，需要针对不同的地震条件，不同的构件形态以及钢筋混凝土材料层次等进行深入的研究。

该研究事关我国地震海啸等自然灾害抗灾减灾技术的发展，更应该引起重视本文介绍了钢筋混凝土柱在地震中可能出现的破坏方式以及其受力性能和变形性能的重要性。

钢-混凝土组合结构抗震性能研究综述

钢—混凝土组合结构抗震性能研究综述摘要：通过对钢-混凝土组合框架结构体系的简要介绍以及其抗震性能的研究，提出一些加强钢—混凝土组合结构抗震性能的建议。

关键词：组合结构，框架结构，抗震性能Abstract: By introducing the steel concrete composite frame structural and discussing its behavior of anti-seismic, then giving some advises about improving the behavior of anti-seismic of the steel concrete composite structural.Key words: composite structral , frame structural, anti-seismic0. 引言随着我国经济的快速发展，各种新的结构形式不断涌现。

其中钢-混凝土组合结构越来越受到大家的重视，由于组合结构具有许多突出的优点，高层建筑与大型桥梁等建构筑物在我国各地大量兴建，各种型式组合结构逐渐被广泛应用。

组合结构已经和钢结构、木结构、钢筋混凝土结构、砌体结构并称五大结构。

组合结构主要包括压型钢板与混凝土组合板、组合梁、型钢混凝土结构、钢管混凝土结构等。

在国外，钢—混凝土组合结构最初大量应用于土木工程旨在二次世界大战结束后，当时的欧洲急需恢复战争破坏的房屋和桥梁，工程师们采用了大量的钢—混凝土组合结构，加快了重建的速度，完成了大量的道路桥梁和房屋的重建工程。

1968 年日本十胜冲地震以后，发现采用钢—混凝土组合结构修建的房屋，其抗震性能良好，于是钢—混凝土组合结构在日本的高层与超高层中得到迅速发展。

60 年代以后世界上许多国家（包括英、美、日、苏、法、德）根据本国的试验研究成果及施工技术条件制定了相应的设计与施工技术规范。

1971年成立了由欧洲国际混凝土委员会（CES、欧洲钢结构协会（ECCS、国际预应力联合会（FIP）和国际桥梁及结构工程协会（IABSE组成的组合结构委员会，多次组织了国际性的组合结构学术讨论会，并于1981 年正式颁布了《组合结构》规范。

钢筋混凝土柱的抗震性能分析

钢筋混凝土柱的抗震性能分析一、背景介绍钢筋混凝土柱是建筑结构中承受纵向力和横向力的重要构件之一，其抗震性能是保障建筑物在地震中不倒塌的关键。

因此，对钢筋混凝土柱的抗震性能进行分析和研究具有重要的理论和实践意义。

二、抗震性能的影响因素1.材料性能：钢筋混凝土柱的抗震性能受到混凝土和钢筋的性能影响。

混凝土的抗压强度、抗拉强度和抗剪强度等性能指标直接影响柱子的承载能力和抗震性能；钢筋的强度、屈服点、延展性等主要指标对柱子的抗震性能具有重要的影响。

2.截面形状：不同截面形状的钢筋混凝土柱对地震的响应不同。

常见的柱子截面形状有矩形、圆形、多边形等，其中圆形截面柱子的抗震性能最好。

3.长度比：钢筋混凝土柱的长度比指柱子高度与截面宽度之比。

长度比越小，柱子的抗震性能越好。

通常建筑结构中，长度比在3-5之间比较合适。

4.箍筋配置：正确的箍筋配置可以有效地提高柱子的抗震性能。

合理的箍筋配置能够增加柱子的延性，从而提高抵抗地震力的能力。

三、抗震性能分析方法1.强度折减法：强度折减法是一种基于材料和结构的非线性分析方法，通过对结构模型进行弹塑性分析，计算结构在地震作用下的变形和应力，并通过强度折减系数将计算结果转换为结构的强度。

该方法能够准确地预测钢筋混凝土柱的破坏模式和承载能力。

2.等效线性化方法：等效线性化方法是一种将非线性结构模型转换为等效线性结构模型进行分析的方法。

该方法通过对结构的刚度进行修正，将非线性结构模型转换为等效线性结构模型，然后利用线性分析方法进行分析。

该方法的优点是计算速度快，但准确度较低。

四、抗震性能分析案例某高层建筑的主要承重结构采用钢筋混凝土柱，为了评估其抗震性能，采用强度折减法进行分析。

首先，根据建筑结构的设计图纸，建立三维有限元模型，模拟地震作用下钢筋混凝土柱的变形和应力。

然后，根据建筑结构的抗震性能要求，确定强度折减系数，计算钢筋混凝土柱的强度。

最后，对计算结果进行分析，评估钢筋混凝土柱的抗震性能，提出改进方案。

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