钢_混凝土组合框架结构体系抗震性能研究
钢-混凝土组合框架结构的地震弹塑性耐程分析
框架结构的抗震减震分析
应用减震技术
设置减震支座
在结构中设置减震支座，以吸收地震能量，减轻地震 对结构的影响。
应用阻尼器
在结构中安装阻尼器，以增加结构的阻尼效应，降低 地震响应。
采用隔震技术
在基础和结构之间设置隔震层，以减小地震对上部结 构的影响。
06
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工程实例分析
工程实例一：某高层建筑
设计采用地震力系数法进行计算，并 考虑了地震烈度、场地类别等因素。
抗震分析
地震危害与影响
地震波及地面震动
地震产生地震波，引发地 面震动，对建筑物和结构 造成破坏。
建筑物倒塌与损毁
框架结构如未经过合理设 计和施工，易在地震中发 生倒塌或严重损毁。
次生灾害
地震可引发火灾、水灾等 次生灾害，对周边环境和 生态造成进一步破坏。
地震作用下的结构响应
地震动位移响应
01
框架结构在地震作用下会产生位移，影响结构的稳定性。
研究目的和方法
通过对框架结构的抗震性能进行分析，为结 构的优化设计和地震防护提供理论支持。
采用理论分析、数值模拟和实验研究等方法 ，对框架结构的抗震性能进行全面评估。
02
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框架结构概述
框架结构的特点
空间分隔灵活
框架结构能够根据建筑功能需求，灵活地分隔空间。
整体性能良好
框架结构具有较好的整体性和稳定性。
减震结构的分析方法
减震结构的分析方法包括理论分析、数值模 拟和实验研究等，以评估减震装置的性能和 结构的减震效果。
减震结构的评估
评估减震结构的地震响应和性能，以确保其 在地震作用下的安全性和稳定性。
05
CATALOGUE
框架结构的抗震减震措施
双钢板混凝土组合剪力墙抗震性能研究综述
双钢板混凝土组合剪力墙抗震性能研究综述1. 引言1.1 研究背景双钢板混凝土组合剪力墙结构将钢板和混凝土有机结合在一起，发挥了钢板和混凝土各自的优势。
钢板具有良好的延性和抗拉性能，能够有效控制墙体的裂缝扩展；而混凝土则具有较好的受力性能和耐久性，能够承受更大的荷载。
随着抗震需求的不断提高，研究双钢板混凝土组合剪力墙的抗震性能，对于提高建筑结构的整体抗震性能具有重要意义。
对双钢板混凝土组合剪力墙的研究已经成为当前结构工程领域的热点之一。
通过深入研究双钢板混凝土组合剪力墙的结构特点、抗震性能分析、设计方法以及工程应用案例，可以为工程实践提供可靠的参考依据。
1.2 研究目的本文旨在探讨双钢板混凝土组合剪力墙的抗震性能，并对其进行全面的研究综述。
具体研究目的包括：（1）分析双钢板混凝土组合剪力墙的结构特点，深入了解其抗震性能；（2）探讨双钢板混凝土组合剪力墙在地震作用下的力学响应，分析其受力机理和抗震性能表现；（3）总结影响双钢板混凝土组合剪力墙抗震性能的关键因素，为其设计和施工提供参考；（4）总结目前双钢板混凝土组合剪力墙的设计方法和工程应用案例，为相关领域的研究和实践提供借鉴；（5）最终旨在为提高双钢板混凝土组合剪力墙的抗震性能提供科学依据和技术支持，推动该结构的工程应用和发展。
通过对以上研究目的的实现，可以全面了解双钢板混凝土组合剪力墙的抗震性能特点，为工程实践提供理论指导和技术支持。
2. 正文2.1 双钢板混凝土组合剪力墙结构特点1. 混凝土核心：双钢板混凝土组合剪力墙的主体结构是由混凝土核心和两侧外钢板组成。
混凝土核心承担主要的受力作用，通过混凝土核心的强度和刚度来抵抗水平荷载和承受剪力力学效应。
2. 外钢板加固：双钢板混凝土组合剪力墙的两侧外钢板起到加固作用，能够显著提高结构的耐震性能。
外钢板的加固设计可以根据具体工程要求进行调整，以保证结构的整体性和稳定性。
3. 结构紧凑：双钢板混凝土组合剪力墙结构紧凑，具有优良的承载能力和稳定性。
型钢混凝土结构的研究与应用3篇
型钢混凝土结构的研究与应用3篇型钢混凝土结构的研究与应用1型钢混凝土结构的研究与应用随着经济的发展以及科技的进步，建筑结构的需求逐渐增加，而型钢混凝土结构的应用在近年来也越来越广泛。
现在，许多新型的建筑物，如高层住宅、商业建筑和天桥等，都使用了型钢混凝土结构。
因此，下面将探讨型钢混凝土结构的研究和应用。
第一部分：型钢混凝土结构的研究型钢混凝土结构是一种组合使用钢材和混凝土的结构形式。
它将钢材的强度和韧性与混凝土的耐久性和抗震性相结合。
由于其优良的性能，型钢混凝土结构近年来受到了广泛的研究。
1.1 型钢混凝土结构的性能型钢混凝土结构的优良性能主要体现在以下几个方面：（1）大跨度的应用——型钢混凝土结构可以满足大跨度结构的需求，使建筑结构更加灵活多变。
（2）快速施工——型钢混凝土结构可以预制或预制混凝土构件，使其具有快速、高效的施工特点。
（3）抗震性能强——由于构件受力均匀，型钢混凝土结构比传统钢结构更具有抗震性。
（4）经济——与传统钢结构相比，型钢混凝土结构更节约材料，更节约成本。
1.2 型钢混凝土结构的研究进展型钢混凝土结构的研究中，逐渐出现了一些新的结构形式和解决方案。
（1）型钢混凝土框架结构——采用型钢与混凝土相结合的方式，增强结构的整体抗震性能。
（2）型钢混凝土筏板式结构——这种结构形式可用于较大的屋盖结构，使结构更加刚性和坚固。
（3）型钢混凝土柱——通过使用混凝土多孔型钢来改善大变形性，提高柱的承载能力。
第二部分：型钢混凝土结构的应用型钢混凝土结构的应用主要在以下几个方面：2.1 高层建筑在高层建筑的设计中，型钢混凝土结构由于其独特的性能，可以有效减轻自重，满足承载能力要求，同时也可以提高抗震性能。
例如，深圳平安金融中心和东京晴空塔都是采用的型钢混凝土结构。
2.2 商业建筑在商业建筑中，型钢混凝土结构的优点是可以将大跨度和灵活性与施工现场吻合。
例如，广州机场是一座面积很大的商业建筑，其屋顶结构使用了型钢混凝土框架结构，具有稳定、经济、美观等特点。
双钢板混凝土组合剪力墙抗震性能研究综述
双钢板混凝土组合剪力墙抗震性能研究综述双钢板混凝土组合剪力墙是一种新型的结构体系，结合了钢材和混凝土的优势，具有较好的抗震性能。
本文将对双钢板混凝土组合剪力墙的抗震性能进行综述，旨在为相关领域的研究工作提供参考和借鉴。
一、双钢板混凝土组合剪力墙的构造特点双钢板混凝土组合剪力墙是由混凝土和两片外壳钢板组成的墙体结构。
该结构将混凝土和钢板紧密结合在一起，既充分发挥了混凝土和钢板的优势，又克服了它们各自的不足之处。
钢板与混凝土之间的粘结作用使得该结构具有很高的抗震性能，同时还具有较好的承载性能和耐久性。
二、双钢板混凝土组合剪力墙的抗震性能1. 抗震性能参数双钢板混凝土组合剪力墙的抗震性能参数包括破坏模式、变形能力、刚度和周期等。
研究表明，该结构在地震作用下能够保持较好的整体稳定性，具有较大的变形能力和耗能能力，刚度和周期均满足规范要求。
2. 抗震性能对比与传统混凝土剪力墙相比，双钢板混凝土组合剪力墙在抗震性能上具有明显优势。
其承载能力更大，整体稳定性更好，变形能力更强，对地震的响应更为灵敏。
该结构在抗震设计中具有广阔的应用前景。
三、双钢板混凝土组合剪力墙的抗震设计应用1. 工程应用案例双钢板混凝土组合剪力墙已经在一些工程项目中得到了应用，取得了良好的效果。
例如某高层建筑项目采用了该结构体系，经历了地震的考验，整体结构完好无损，证明该结构具有很好的抗震性能。
2. 抗震设计标准针对双钢板混凝土组合剪力墙的抗震设计，相关标准和规范也在逐步完善和推广。
包括对该结构的受力分析、结构设计、施工工艺等方面进行了详细规定，为工程实践提供了技术支持。
四、双钢板混凝土组合剪力墙的研究现状和发展趋势1. 研究现状目前，关于双钢板混凝土组合剪力墙的研究已经取得了一定进展，涉及到了结构设计、受力性能、抗震性能等方面的深入研究。
这些研究成果为该结构的应用提供了理论依据和技术支持。
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。
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。
某钢筋混凝土框架结构教学楼的抗震性能鉴定分析
某钢筋混凝土框架结构教学楼的抗震性能鉴定分析杨玲 1 周明 2 贺海斌 3(1.湖南湘建智科工程技术有限公司 湖南长沙 410000; 2.邵阳市交通枢纽建设有限责任公司 湖南邵阳 422000; 3.邵阳学院土木与建筑工程学院土木工程教研室 湖南邵阳 422000)摘要： 针对建于20世纪70年代的某教学楼，根据现行《建筑抗震设防分类标准》（GB 50223-2008）和《既有建筑鉴定与加固通用规范》（GB 55021-2021）属于A 类建筑，进行建筑外观、地基基础现状、结构平面布置、材料性能指标、结构构造连接情况等方面进行综合抗震能力的评定，建立了抗震鉴定的流程图，经两级鉴定对该教学楼进行了评价，得出其鉴定结果，并指出部分构件需要进行加固。
关键词： 框架结构 教学楼 A 类建筑 抗震性能鉴定中图分类号： TU352.11;TU746.3文献标识码： A文章编号： 1672-3791(2023)16-0166-05Analysis of the Evaluation of Earthquake Resistant Capability of a Teaching Building with Reinforced Concrete Frame StructureYANG Ling 1 ZHOU Ming 2 HE Haibin 3(1. Hunan Xiangjian Zhike Engineering Technology Co., Ltd., Changsha, Hunan Province, 410000 China;2. Shaoyang Transportation Hub Construction Co., L td., Shaoyang, Hunan Province, 422000 China;3.Department of Civil Engineering, School of Civil Architectural Engineering, Shaoyang University,Shaoyang, Hunan Province, 422000 China)Abstract: For a teaching building built in the 1970s, according to the current "Building Seismic Fortification Clas‐sification Standard" (GB 50223-2008) and "General Code for Identification and reinforcement of Existing Build‐ings" (GB 55021-2021), it belongs to the Class A building. The comprehensive anti-seismic capacity of the build‐ing appearance, foundation status, structure layout, material performance index, structure connection and other as‐pects is evaluated, the flow chart of seismic appraisal is established, the teaching building is evaluated after two-level appraisal, appraisal results are obtained, and it is indicated that some components need to be reinforced.Key Words: Frame structure; Teaching building; Class A building; Evaluation of earthquake resistant capability我国位于太平洋地震带和欧亚地震带两大活跃地震带之间，受到太平洋和印度洋两大板块的挤压作用，地震断裂带丰富，地震活动具有频度高、强度大、分布广的特点[1]。
钢筋混凝土柱—钢梁混合框架抗震性能及设计方法研究
钢筋混凝土柱—钢梁混合框架抗震性能及设计方法研究钢筋混凝土柱—钢梁混合框架抗震性能及设计方法研究随着现代城市的迅速发展，高层建筑的兴起成为了一种趋势。
然而，高层建筑所处的地理位置以及面临的自然灾害，如地震，给其结构安全带来了严峻的挑战。
因此，如何提高高层建筑的抗震性能成为了一个重要的课题。
钢混合结构是现代高层建筑中常用的结构形式，其具有较好的承载能力和韧性，能够有效减轻地震对建筑物的破坏。
在钢筋混凝土柱与钢梁相结合的钢混合结构中，柱和梁的配合关系对整个结构的抗震性能起着关键作用。
因此，针对钢筋混凝土柱—钢梁混合框架的抗震性能和设计方法进行研究是非常有意义的。
首先，钢筋混凝土柱—钢梁混合框架的抗震性能可以通过多种方法进行评估。
常用的方法之一是基于强度和刚度的能量法原理，即通过计算结构的弯矩和剪力能量来评估结构的抗震性能。
另一种方法是基于结构的振动特性的地基反应谱分析法，即通过考虑结构与土层的相互作用来评估结构的抗震性能。
其次，针对钢筋混凝土柱—钢梁混合框架的设计方法需要综合考虑结构的承载能力、韧性和稳定性。
在设计过程中，需要确定柱和梁的尺寸、钢筋及配筋方式，并根据设计要求进行合理的抗震设计。
对于柱的设计，应综合考虑弯矩、剪力、轴力以及局部压力等多种荷载作用，采用合理的构造形式和钢筋配筋方式。
对于梁的设计，应综合考虑弯矩、剪力、挠度等荷载作用，采用适当的截面形式和钢筋配筋方式。
在钢筋混凝土柱—钢梁混合框架的抗震性能研究中，还需要考虑结构的边界条件和连接形式。
边界条件主要包括结构的基础、支座和预应力控制等，而连接形式则包括柱与梁之间的节点连接以及节点处的钢筋配筋等。
这些因素对结构的整体性能和稳定性起着重要的影响，需要在设计和施工过程中予以充分考虑。
在实际工程中，钢筋混凝土柱—钢梁混合框架的抗震性能和设计方法需要在综合考虑结构特点的基础上进行研究和改进。
同时，在设计施工过程中还需要注意工程质量的控制和监督，保证结构的稳定性和安全性。
框架支撑体系钢结构抗震耗能分布研究
结论
本次演示介绍了钢结构中心支撑框架的抗震承载力设计的基本原则、方法及 注意事项。在抗震承载力设计中，应注重结构体系和构件布置的合理性、地震作 用下的工作原理、分析计算、确定结构体系和布置、复核与验算等方面的细节。 应注意结构选型、连接节点、施工质量和监测等方面的问题。
基本原则
1、结构体系和构件布置的原则
钢结构中心支撑框架应设计成双向对称或反对称的结构形式，以实现地震作 用的有效分散。同时，应优化构件布置，提高结构的整体刚度和稳定性。在垂直 方向上，可采用多道支撑框架体系，以提高结构的抗震性能。
2、地震作用下的工作原理
在地震作用下，钢结构中心支撑框架应具备“小震不坏，中震可修，大震不 倒”的性能。因此，设计时应注重加强结构的整体性和稳定性，同时优化关键部 位的抗震性能，以实现多道防线的抗震体系。
三、框架支撑体系钢结构的抗震 耗能分布研究
针对框架支撑体系钢结构的抗震耗能分布进行研究，可以从以下几个方面展 开：
1、建立精细化模型：利用有限元软件建立精细化模型，对钢结构的梁、柱 等主要构件进行详细的有限元分析，获取其在地震作用下的响应。
2、分析关键影响因素：通过对模型的分析，找出影响钢结构抗震耗能分布 的关键因素，如梁柱连接方式、支撑体系类型、材料特性等。
7、培训和教育：对从事钢结构设计和施工的人员进行培训和教育，提高他 们对钢结构抗震性能的认识和重视程度。通过学习和实践，使相关人员掌握先进 的抗震设计和施工方法。
8、定期检测和维护：在钢结构建筑的使用过程中，应定期进行检测和维护 工作确保其长期保持良好的工作状态。对于发现的隐患和问题应及时进行处理和 修复避免因维护不当而导致的结构损伤和性能下降。
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。
装配式混凝土框架结构梁柱节点抗震性能试验研究
装配式混凝土框架结构梁柱节点抗震性能试验研究摘要：建筑行业是我国的支柱型产业，然而，随着社会的发展，传统的建筑行业难以为继，近年来，国家开始大力推广建筑工业化和住宅产业化，不断升级调整住宅产业结构，预制装配式建筑产业应运而生。
与传统的建筑行业相比，预制装配式建筑具有预制构件工业化生产、结构施工周期短、节能环保减排、有利于可持续发展、具有显著的经济效益等优势，是未来建筑发展方向。
国内装配式建筑的典型结构体系为装配整体式框架结构，改进的法国世构体系与欧洲“DoubleWall”装配整体式剪力墙体系也在国内得到一定程度的应用。
众所周知，框架梁柱之间的可靠连接是框架结构整体性的关键。
混凝土现浇的传统混凝土结构一般不会出现构件之间连接破坏，但装配式结构不同，预制结构其薄弱部位是连接节点，节点区域对整体结构的安全具有重要意义，因此推广预制装配结构体系的关键是研究预制框架节点连接方式。
基于此，本篇文章对装配式混凝土框架结构梁柱节点抗震性能试验进行研究，以供参考。
关键词：装配式混凝土；框架结构；梁柱节点；抗震性能试验引言随着经济结构的调整及供给侧结构的改革，我国经济将持续稳步健康发展。
在政策及市场的推动下，以装配式混凝土结构快速发展为代表的新型建筑工业化进入了新一轮的高速发展期。
这个时期是我国住宅产业真正进入全面推进的时期，工业化进程也在逐渐加快推进，在新建工程中的占比越来越大。
发展装配式建筑真正意义上实现建筑从“建造”向“制造”的转变。
目前国内对装配式建筑的研究主要集中在结构体系、设计技术和检测技术等方面，对于施工组织研究较少。
一个科学、有效的施工组织设计对施工项目来说是非常有必要的，其能从全局出发，优化配置生产要素、提高管理水平。
研究梁-柱连接节点处，预制框架梁端面与柱侧面之间预留10-20mm的缝隙，浇筑高强水泥基灌浆材料形成接触面，框架梁端部外包保护钢板，无粘结预应力筋沿框架梁中和轴通长设置（可集中或分散布置，但其合力作用线应与中和轴重合），通过施加预应力使预制梁和柱之间压紧连接，其形成的摩擦面可以承受竖向剪力。
钢-混凝土组合结构与混合结构体系关键技术研究与工程应用
钢-混凝土组合结构与混合结构体系关键技术研究与工程应用介绍如下:钢-混凝土组合结构是指在钢结构中设置混凝土构件来形成一种新型的结构形式，混合结构体系则是将钢结构和钢混凝土组合结构结合起来，形成系统性较强、刚度较高的综合结构。
以下是钢-混凝土组合结构与混合结构体系关键技术研究与工程应用的介绍：一、关键技术研究1.钢-混凝土组合结构的设计方法：钢-混凝土组合结构的设计是一项复杂的技术任务，需要在钢结构与混凝土构件之间形成良好的相互作用，从而提高整体的受力性能，最终实现结构的安全稳定。
2.钢-混凝土组合结构的承载能力研究：钢-混凝土组合结构的承载能力是制约其工程应用的最重要因素之一，其在钢结构、混凝土结构和复合结构的组合中都受到影响。
3.混合结构体系的构造与连接技术：混合结构体系是钢结构、混凝土结构和钢混凝土组合结构的多种结构形式的组合，必须通过特殊的构造和连接技术来实现其整体性能的提高和协调。
二、工程应用介绍1.钢结构与框架式混凝土结构组合应用：钢结构在高层建筑中广泛应用，但其刚度较弱，需要配合一定的混凝土构件以提高刚度和承载能力。
同时，钢结构和混凝土结构组合应用也可在大型工业厂房、车辆避难库、体育场馆等场所得到广泛应用。
2.钢混凝土组合结构应用：钢混凝土组合结构能够很好地实现钢结构和混凝土结构之间的优势互补，具有承载能力强、耐火、抗震、隔声等优点，适用于大跨度的建筑和桥梁等工程领域。
3.钢-混凝土混合结构应用：钢-混凝土混合结构是混凝土结构、钢结构及钢混凝土组合结构的综合应用，不仅具有各种结构形式的优势，而且能通过综合优化的设计和施工来实现最佳的整体性能。
三、总结钢-混凝土组合结构与混合结构体系是一种新型的结构形式，在工程建设中具有十分广泛的应用程度。
其研究和应用可以提高建筑物的安全性、稳定性、经济性和环境适应性等方面的性能。
因此，未来应在加强钢-混凝土组合结构和混合结构体系研究的基础上，进一步推进其在工程领域的应用，以满足我国建筑和基础设施建设的日益增长和发展需求。
钢框架结构整体抗震性能试验研究
四川建筑 第卷5期 1钢框架结构整体抗震性能试验研究刘彩玲,王泽军(西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安710055) 【摘 要】 拟动力试验方法最早是由日本学者于1971年提出的,它综合了拟静力试验、振动台试验和时程反应数值分析的特点,以实际模拟结构的非线性行为。
文中通过对一刚性连接钢框架1/3比例模型的拟动力试验和地震反应分析,研究此类结构在地震作用下的整体动力响应;另外根据实测结果建立了一个预测钢框架结构在地震作用下弹塑性性能的理论分析模型,理论计算和试验结果基本吻合;试验结果和计算分析均表明钢框架结构具有良好的抗震性能。
【关键词】 钢框架; 拟动力试验; 数值模拟 【中图分类号】 T U317+11 【文献标识码】 A 随着科学技术和经济建设的发展,钢结构在现代建筑结构中的地位越来越重要。
由于钢材强度高,材质均匀,延性好,以及工业化生产程度高,施工速度快等一系列优点,因而当建筑物层数较多且高度较大时,钢结构是一种经济有效的结构形式。
钢结构于20世纪初在美国已被广泛运用,而我国由于技术和经济的原因,钢结构应用较少;但在20世纪80年代前,已有一些厂房、车间采用钢结构,80年代中期自“深圳发展中心大厦”建成后,高层钢结构建筑得到飞速发展,现已居世界前列。
一般认为钢框架是一种抗震性能很好的结构,可是在美国Northridg e 和日本K obe 地震[1]中有一百多幢钢结构框架发生了不同程度的破坏,引起了全世界结构工程专家的广泛关注。
美国、日本、加拿大、韩国等国家的研究人员对钢结构框架(主要是梁柱连接节点)进行了大量的实验研究和理论分析,但对钢框架的整体抗震性能缺乏研究。
因此,对钢框架整体性能的研究具有十分重要的意义和工程应用价值。
笔者对一榀单层钢框架结构1/3比例模型进行了一维拟动力试验研究,同时为了更深入地分析该体系的破坏机理并将理论计算结果和试验结果进行比较,建立了钢框架的计算模型,分析了其弹塑性地震响应,表明钢框架结构具有良好的抗震性能。
钢筋混凝土框架结构的抗震性能指标研究
作用下，受损材料所产生的变形等价于作用在等效
图 1
地震 前后基底 剪 力 - 顶点 位移 关 系 曲 线
无损材料上的变形，等效无损材料的承载面积等于
受损材料的实际有效承载面积.在一维线弹性问题
Fig. 1
Relationship between base shear and
top displacement before and after earthquake
结构性能水准损伤状态
完好，可继续居住轻微破坏
( DI ) K
0 -- 0 . 1 5
结构遭受地震作用而达到屈服，用相同强度的地震 作用进行第 2次试验，两次试验结构的最大位移相
可继续使用，破坏控制中等破坏(可修)
生命安全严重破坏(不可修)
倒塌多数承重构件倒塌
O. 15 -- O. 30 O. 30 -- O. 80
文献 [ 20 -2 1 J 关 于 混 凝 土 材 料 和 钢 筋 混 凝 土 构 件
柱和楼板等配筋.根据上述条件，对框架结构进行 一定程度简化，以形成分析用计算模型，选取纵向
框架为研究对象，见图 4 .
。。。
\0
的循环加卸载试验表明，随着应变幅值或位移幅值
增加，卸载刚度越来越小，材料或构件的损伤不断
振幅、频谱和持时来描述;结构的动力特性包括自
振周期、振型和阻尼.两者又分为首次超越破坏和 累积损伤破坏.一般认为结构在地震作用下的破坏 是由大的荷载幅值和重复的循环加载效应的联合作
角表示不同的结构性能水准，分别给出相应的层间
位移角限值;谢礼立 [ 7 J提出一个用侧移角量化的包
含结构、非结构的性能水平的取值，其中侧移包括
> 0 . 80
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。
混凝土框架结构国内研究现状
混凝土框架结构国内研究现状混凝土框架结构国内研究现状混凝土框架结构是目前建筑领域广泛应用的结构体系之一，其在工程实践中具有结构简单、抗震能力强、刚度大等优点，被广泛用于高层建筑和大型工业厂房等建筑结构的设计和施工。
本文将介绍混凝土框架结构的国内研究现状。
1. 混凝土框架结构设计理论混凝土框架结构设计理论是混凝土框架结构研究的基础。
现有的混凝土框架结构设计理论主要源于国外研究成果，如我国标准《建筑结构荷载规范》所采用的美国土木工程师学会建筑结构规范（ASCE7），这些理论主要是适用于我国地震烈度最高的地区。
2. 混凝土框架结构抗震设计混凝土框架结构的抗震能力是其在建筑结构设计中最为重要的性能之一。
国内研究者在混凝土框架结构的抗震设计中，从结构形式、钢筋混凝土比例、墙板混凝土加固等方面入手，提出了一系列的抗震设计方法。
3. 混凝土框架结构承载性能研究混凝土框架结构的承载性能研究是指研究混凝土框架结构在承受荷载下的变形和破坏机制。
国内研究者通过数值模拟和试验研究，希望能够更好地掌握混凝土框架结构的耐久性和破坏机理，为进一步提高混凝土框架结构的承载能力提供科学依据。
4. 混凝土框架结构施工技术研究混凝土框架结构施工技术的研究主要围绕混凝土浇筑、钢筋加工和施工技术等方面展开。
国内研究者通过对混凝土框架结构施工中的关键技术问题进行研究，提高施工效率和质量，减少施工中的人为因素导致的质量问题。
综上所述，混凝土框架结构是我国建筑结构设计领域不可或缺的一部分，其设计理论、抗震能力、承载性能和施工技术的研究不仅关系到建筑结构的安全性和持久性，同时也反映着我国结构工程技术的发展水平。
未来的研究工作需要进一步深化结构设计和理论研究，加强工程实践中的科学管理和技术创新，不断推动混凝土框架结构的优化和提升。
半刚性钢-混凝土组合节点抗震性能研究概述
（｜ １ 青岛香根温泉置业有限公司 ， 岛 ２ ６ ７ ；． 岛市 民用建筑设计 院有 限公 司，青岛 ２ ６ ７ ） 青 ６０１２青 ６０ １
摘
要 ： 刚性 节点具有 良好 的塑性 ， 半 可以增 加结构的 阻尼 ， 长结构 自振周期 ， 延 减小 震幅 ， 而降低 震害 ， 从 是
ｓｒ ｃｕ ｅ Ｏ ａ ｏ ｒ ｄ ｃ ｈ ａ ｇ ， ａ ｄ ｉ ｉ ｎ ｆｔ ｅｂ ｓ ｈ ｉｅ ｏ ｅ ｉｔｎ ａ ｔ — ｔｕ ｔ ｒ ，Ｓ ｓｔ ｅ ｕ ｅｔ ｅ ｄ ｍａ ｅ ｎ ｔ ｓｏ ｅ ｏ ｈ ｅ ｔｃ ｏ ｃ ｓｆ ｒｒ ｓｓｉｇ ｅ ｒｈ
第 ３ １卷第 １期
Ｖｏ＿ １Ｎｏ １ ２ １ ｌ３ ． ０ ０
青 岛 理 工 大 学 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｎ ｄ ｏＴｅ ｈ ｏｏ ｉａ Ｕｎｖ ｒ ｉ ｏ ｒ ａ ｏ ｇ ａ ｃ ｎ ｌｇ ｃ １ ｉ ｅｓｔ Ｑｉ ｙ
半 刚 性 钢 一 凝 土 组 合 节 点 抗 震 性 能 研 究 概 述 混
ｑ ａ ｅ．Ｓｎ ｅｅ ｐ ｒ ｎ ｓｏ ｈｓｋｎ ｆ ｏ ｏ ｉ ｉｔ ｒ ｅｙ１ ｔｄ ｔ ｅｃｇ ｉｏ ｆ ｕ ｋ ｓ ｉｃ ｘ ｅｉ ｔ ｎｔ ｉ ｉｄｏ ｍｐ ｓ ｅ ｏｎ ｓ ｅｖ ｒ ｍｉ ， ｈ ｏ ｎｔ ｎｏ ｍｅ ｃ ｔｊ ａ ｉ ｅ ｉ
ｔ ｅｄ ｍａ ｅｍｅ ｈ ｎｓ ｏ ｈｓｔｐ ｆ ｏｎ ｓ ｓｒｔｅ ａ ｅ ｕ ｔ．Ｔ ｖ ｉ ａ ｕ ｌ ｅ ｎ ｈ ａ ｇ ｃ ａ ｉ ｍ ｆｔｉ ｙ ｅｏ ｉｔ ａｈ ｒｉ ｄ ｑ ａｅ ｏａ ｏｄｃｓ ａ ｉｓａ ｄ ｊ ｗａ ｎ ｔ
ｓｍｉ ｉｉ ｃ ｍｐ ｓｔ ｊｉｔ ｎ ｅ ｅ ｍｉ ｌａ ｉｎｆ ａ ｔ ｏｈ ｉ ｅ ｒ ｎ ｒｃｉｅ ｅ — ｇｄ ｏ ｏ ｉ ｎｓｕ ｄ ｒｓｉ ｃ ｏ ｄｉ ｓ ｉｃ ｎ ｔ ｔ ｏｙａ ｄｐ ａｔ ．Ｔｈ ｒ ｅ ｏ ｓ ｓ ｇ ｉ ｂ ｎ ｈ ｃ ｅ ｒｓａｃ ｎｓｉｍｉ ｂ ｈ ｖｏ ｆ ｅ —ｉｉ ｏ ｏ ｉ ｉｔ ｂｏ ｄｉ ｅｅ ｔ ｅ ｒ ｉ ｒｖｅ ｄ ｅｅ ｒｈ ｏ ｅ ｓ ｃ ｅ ａ ｉｒ ｍｉ ｇｄｃｍｐ ｓ ｅ ｏｎｓａ ｒ ａ ｒｓｎ ａｓ ｓ ｅ ｉ ｏ ｓ ｒ ｔｊ ｎ ｙ ｗｅ ｉ ｈｓｐ ｐ ｒ ｎ ｔｉ ａ ｅ．Ｔｈ ｃ ａ ｉ ｌ ｄ ｌ ｏ ｅ —ｉｉ ｏ ｏ ｉ ｏｎ ｓｕ ｄ ｒｃ ｃｉ ｌａ ｓａｅ ｅｍｅ ｈ ｎｃ ａ ｍｏ ｅｓ ｆｓｍｉ ｇｄ ｃｍｐ ｓ ｅｊｉｔ ｎ ｅ ｙ ｌ ｏ ｄ ｒ ｒ ｔ ｃ
钢筋混凝土框架节点的抗震性能试验研究
钢筋混凝土框架节点的抗震性能试验研究钢筋混凝土框架节点的抗震性能试验研究随着城市化进程的不断推进，建筑物的抗震性越来越被重视。
钢筋混凝土框架结构是一种常见的建筑结构形式，其节点作为框架结构的重要组成部分，其抗震性能对整个结构的抗震性能起着关键作用。
本文将就钢筋混凝土框架节点的抗震性能试验进行研究。
一、钢筋混凝土框架节点的结构形式钢筋混凝土框架结构一般由柱、梁、墙等构件组成，构件之间通过连接件连接起来。
钢筋混凝土框架节点是连接构件的关键部分，承受着构件之间的荷载和力矩。
钢筋混凝土框架节点一般分为刚性节点和半刚性节点两种类型，其中刚性节点的刚度较大，而半刚性节点的刚度较小。
刚性节点的应力和变形分布较为均匀，而半刚性节点的应力和变形分布较为不均匀。
二、钢筋混凝土框架节点的抗震性能试验钢筋混凝土框架节点的抗震性能试验一般通过模型试验进行。
在模型试验中，首先要确定试验的参数，包括节点类型、节点尺寸、材料类型和试验荷载等。
然后设计试验方案，制作试验模型，进行试验。
试验中，应根据试验要求进行加载，并记录试验数据，包括荷载、位移、应力、应变等。
试验结束后，应对试验数据进行分析和处理，得出试验结论。
三、钢筋混凝土框架节点的影响因素钢筋混凝土框架节点的抗震性能受到多种因素的影响，包括节点类型、节点尺寸、材料类型、试验荷载和连接方式等。
其中，节点类型是影响抗震性能最为重要的因素之一。
四、钢筋混凝土框架节点的设计方法钢筋混凝土框架节点的设计应根据国家相关标准和规范进行，采用强度设计和变形设计相结合的方法，保证节点的强度和变形能力均满足要求。
在节点设计中，应根据节点类型和荷载情况进行合理的尺寸设计和配筋设计，并选择合适的节点连接方式，确保节点的抗震性能。
五、钢筋混凝土框架节点的加固方法对于已经存在的钢筋混凝土框架结构，如果节点抗震性能不足，可以通过加固节点的方式提高结构的抗震性能。
加固方法包括增加节点的截面尺寸、加强节点的配筋、采用钢板加固等。
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北京工业大学学报 JOURNAL OF BEIJING UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
Vol． 36 No． 7 Jul． 2010
钢 －混 凝 土 组 合 框 架 结 构 体 系 抗 震 性 能 研 究
刘晶波1 ，刘阳冰2 ，郭 冰1
表 1 几种框架结构构件柱截面
Table 1 Sections of columns
mm
结构类型
RC 框架
CB-CFST
SB-CFST
SB-ETRC
CB-ETRC
1 F -5 F
850 × 850
600 × 20
600 × 20
712 × 712
712 × 712
6 F -15 F
750 × 750
1 结构及材料模型
RC 框架结构的纵梁截面为 350 mm × 800 mm，横梁截面为 350 mm × 900 mm，其余结构的纵梁截面均 为 700 mm × 300 mm × 13 mm × 24 mm，各结构柱截 面 如 表 1 所 示． 各 计 算 模 型 结 构 层 高 均 为 3. 6 m，总 高 54 m，平面布置如图 1 所示． 楼板厚度均为 140 mm。 方 钢 管 混 凝 土 （ CFST） 柱 混 凝 土 等 级 为 C40； 钢 筋 混 凝 土梁、柱混凝土强度等级均为 C40，钢筋均采用 HRB400； 钢管钢材采用 Q345，钢梁钢材采用 Q235． 组合
率关系模型． 图 2 给出了横向组合梁和钢梁截面的 M-φ 关系 曲 线． 图 中 Bs、Bs － 点 和 E、E － 点 分 别 对 应 于钢梁正、负 弯 矩 区 屈 服 和 极 限 的 控 制 点． B 和 B －
点 分 别 对 应 于 组 合 梁 正 、负 弯 矩 区 屈 服 的 控 制 点 理 论
600 × 15
600 × 15
681 × 681
681 × 681
收稿日期： 2008-09-09． 基金项目： 国家自然科学基金资助项目（ 50478141） ； 国家重点基础研究发展计划资助项目（ 2007CB714203） ． 作者简介： 刘晶波（ 1956—） ，男，辽宁本溪人，教授．
第7期
3. 2 地震反应谱分析
考虑水平地震作用，采用振型分解反应谱 法 计 算 结 构 弹 性 地 震 反 应，采 用 前 30 阶 振 型． 结 构 抗 震 设 防烈度为 8 度，设计地震分组第一组，Ⅱ类场地，多遇地震． 按照我国《建筑抗震设计规范》中的规定，地震 影响系数取 0. 16，特征周期为 0. 35 s，RC 框架结构阻尼比取 0. 05，其他 4 种结构阻尼比均取为 0. 035． 地 震动沿 Y 向（ 弱方向） 输入． 图 5 给出了 5 种框架结构层位移和层间位移角的比较． 在相同地震作用下， 组合梁－方钢管混凝土柱框架结构的变形最小，组合梁－等刚度 RC 柱框架结构次之，钢梁－等刚度 RC 柱框 架结构的变形最大，稍大于钢梁－方钢管混凝土 柱 框 架 结 构． 可 以 看 出，组 合 梁 刚 度 对 结 构 的 整 体 刚 度 影 响显著，与钢梁－方钢管混凝土柱框架结构相比，结构整体刚度提高，变形减小． 对于等刚度 RC 柱框架结 构，计算得到的层位移和层间位移角均略微大于与其相对应的钢管混凝土框架结构 ．
第7期
刘晶波，等： 钢 －混凝土组合框架结构体系抗合梁－等刚度 RC 柱框架结构和钢梁－等 刚 度 RC 柱 框 架 结 构，在 时 程 分 析 中，1 ～ 5 层 柱 的 截 面尺寸增大为 800 mm × 800 mm，6 ～ 15 层柱的截面尺寸增大为 700 mm × 700 mm．
图 5 Y 向地震作用下框架结构层位移与层间位移角的比较 Fig． 5 Deflections and storey-drift-angles for frames under earthquake loads in Y direction
对于与方钢管混凝土柱等刚 度 的 RC 柱，在 多 遇 地 震 作 用 下，部 分 柱 截 面 尺 寸 不 能 满 足 承 载 力 的 要
表 2 给出 5 种结构的前 5 阶自振周期，第 1 阶振型均为沿 Y 向的振动，第 2 阶振 型 均 为 沿 X 向 的 振 动，第 3 阶振型均为整体扭转．
表 2 结构的前 5 阶自振周期比较
Table 2 Comparisons of the first five periods of frames
CB-ETRC
2. 210 1. 987 1. 977 0. 732 0. 661
对于钢梁－方钢管混凝土柱框架结构，第 1 阶 自 振 周 期 要 比 相 应 的 组 合 梁 框 架 结 构 增 大 约 12% ． RC 框 架 结 构 与 组 合 梁 －方 钢 管 混 凝 土 框 架 结 构 进 行 抗 震 能 力 比 较 ，动 力 特 性 非 常 接 近 ．
关键词： 方钢管混凝土柱； 组合梁； 框架结构； 地震反应； 抗震性能
中图分类号： TU 973. 15
文献标志码： A
文章编号： 0254 － 0037（ 2010） 07 － 0934 － 08
钢－混凝土组合框架结构承载力高、延性好、综 合 经 济 性 能 好［1-3］． 文 献［2］对 两 层 钢 管 混 凝 土 组 合 框 架结构进行了拟静力、拟动力试验，并 确 定 了 组 合 框 架 层 间 恢 复 力 模 型，文 献［4］建 立 了 适 用 于 组 合 结 构 的 三 线 性 刚 度 退 化 恢 复 力 模 型 ，进 行 了 三 层 组 合 梁 －钢 管 混 凝 土 框 架 结 构 的 弹 塑 性 时 程 反 应 分 析 ．
计算得到的组合梁截面下翼缘开始屈服时所对应的
弯 矩 和 曲 率 ，对 于 负 弯 矩 区 是 按 弹 性 理 论 计 算 得 到 的
组合梁截面混凝土板内钢筋开始屈服时对应的弯矩
和曲率； C 和 C － 点分别对应于组合 梁 正、负 弯 矩 区 段
图 2 组合梁四折线塑性铰模型
的 承 载 力 极 限 控 制 点 ，其 对 应 的 弯 矩 和 曲 率 具 体 计 算
Fig． 2 4 poly-line M-φ curve of CB
参照文献［10］，下降段 C-D 和 C － -D － 的斜率 κ 和 κ'的取值参照文献［8］． D 和 D － 点是组合梁下降段与钢
梁强化段的交点． Cs 和 Cs － 点分别定义为与 C 和 C － 点相同曲率时所对应的点． 由图 2 可以看到，组合梁
（ 1. 清华大学 土木工程系，北京 100084； 2. 重庆大学 土木工程学院，重庆 400045）
摘 要： 为了研究钢 －混凝土组合框架结构体系的抗震性能，本文分别建立了组合梁 －方 钢 管 混 凝 土 柱 框 架 结 构 （ CB-CFST） 、钢梁 －方钢管混凝土柱框架结构（ SB-CFST） 、组合梁 －等刚度 RC 柱框架结构（ CB-ETRC） 、钢梁 －等 刚 度 RC 柱框架结构（ SB-ETRC） 和 RC 框架的结构模型． 并对该 5 种结构进行了模态分析、多遇地震下的反应谱分 析、弹性时程分析和罕遇地震下的弹塑性时程分析． 结果表明： 与钢梁 －方钢管混凝 土 柱 框 架 结 构 相 比，组 合 梁 － 方钢管混凝土柱框架结构整体刚度得到提高，自振 周 期 变 短，结 构 位 移 反 应 总 体 变 小． 与 组 合 梁 －RC 柱 框 架 结 构相比，在 罕 遇 地 震 下，RC 柱 在 通 常 配 筋 下 已 不 能 满 足“大 震 不 倒 ”的 要 求，增 大 柱 截 面 配 筋 后，柱 端 仍 出 现 塑 性铰．
图 1 结构平面布置（ 单位： m） Fig． 1 Structural plane layout （ unit： m）
2 梁、柱塑性铰模型
组合梁塑性铰采用 SAP2000 提供的 M3 铰模拟，对已有的组合 梁 三 折 线 骨 架 曲 线［8-10］进 行 了 修 正，提
出了适应于框架组合梁弹塑性分析的四折线弯矩 －曲
3. 3 弹性时程反应分析
弹性和弹塑性时程分析采用 El Centro 波，Kobe 波和北京人工波输入． 分别按多遇地震加速度峰值为 0. 7 m / s2 对实际地震波进行调幅处理． 图 6 为调幅后的地震波加速度时程图． 计算过程中时间步长取为 0. 02 s，阻尼比取 0. 035，地震波沿 Y 向（ 结构弱方向） 输入．
图 6 地震加速度时程 Fig． 6 Seismic acceleration time history for elastic time history analysis
表 3 给出了组合梁－方钢管混凝土柱框架结构和钢梁 －方钢管混凝土柱框架结构多遇地震作用下层间 位移角与顶层位移的绝对最大值． El Centro 波作用下结构的反应最大，北京人工波次之，Kobe 波最小； 且 钢梁－方钢管混凝土柱框架结构的顶 层 位 移 和 层 间 位 移 角 绝 对 最 大 值 均 大 于 组 合 梁 －方 钢 管 混 凝 土 柱 框 架结构．
本文在已有钢 －混凝土组合构件［5-8］和 组 合 框 架 梁、柱 节 点［9］ 研 究 基 础 上，提 出 了 适 用 于 组 合 框 架 结 构 弹 塑 性 分 析 的 四 折 线 组 合 梁 塑 性 铰 模 型 ，计 算 了 方 钢 管 混 凝 土 柱 的 塑 性 铰 模 型 ，建 立 了 组 合 框 架 结 构 的 弹塑性力学模型． 采 用 SAP2000 有 限 元 分 析 软 件，对 15 层 的 组 合 梁 － 方 钢 管 混 凝 土 柱 框 架 结 构 （ CBCFST） 、钢梁－方钢管混凝土柱框架结构（ SB-CFST） 、组合梁－等刚度 RC 柱组合框架结构 （ CB-ETRC） 、钢梁 －等刚度 RC 柱框架结构（ SB-ETRC） 以及 RC 框架 结 构 进 行 了 模 态 分 析，反 应 谱 分 析、小 震 下 的 弹 性 时 程 分 析 和 大 震 下 的 弹 塑 性 时 程 分 析 ，研 究 了 钢 －混 凝 土 组 合 框 架 结 构 体 系 的 抗 震 性 能 ．