钢管混凝土柱对钢框架结构抗震性能的影响
钢管混凝土结构构件抗震能力的研究与优化
钢管混凝土结构构件抗震能力的研究与优化由于地震的频繁发生，钢管混凝土结构的抗震能力备受关注。
在构件的设计和优化方面，有各种方法和技术可以利用来提高其抗震能力。
本文将探讨一些研究和优化方法，以提高钢管混凝土结构构件的抗震能力。
首先，钢管混凝土结构中的钢管表现出了优异的抗震能力，因为它们可以承受很大的压力和剪力，即使在较大的位移下也不会断裂或破坏。
相比之下，混凝土在弯曲和剪切力下的抗力较小。
因此，运用钢管混凝土增强构件的抗震能力已成为一种广泛应用的方法。
其次，在钢管混凝土构件中采用预应力钢筋同样可以提高其抗震能力。
通过在钢管混凝土中引入预应力钢筋，可以控制构件的形变和破坏，从而增加抗震能力。
此外，预应力钢筋强度高，可增加构件的刚度和强度，减少位移和破坏。
此举有助于改善构件的力学性能，提高其抗震性能。
第三，金属衬板的使用也是提高钢管混凝土结构构件抗震能力的方法之一。
金属衬板通过强化混凝土外表面来提高其抗震能力。
金属衬板具有很高的刚度和强度，可以承受很大的压力、剪力和弯曲力。
此举可增加构件的整体刚度和强度，提高其抗震能力。
不过，在使用金属衬板时，必须注意其与钢管混凝土之间的粘结问题，以确保整个结构的稳定性。
最后，纤维增强复合材料(FRP)的应用也是一种成熟的方法来提高钢管混凝土结构构件的抗震能力。
FRP具有轻重量比高、强度高、耐腐蚀性高等特点，它的应用可以增加钢管混凝土结构构件的自重，从而提高其频率和抗震性能。
同时，FRP的使用可以增加钢管混凝土结构构件的韧性，防止其在受到地震荷载时出现严重破坏。
总之，针对钢管混凝土结构构件的抗震能力，我们可以采用多种方法和技术来进行研究和优化。
这些方法和技术可以分别或者同时应用，以提高钢管混凝土结构构件的整体抗震性能，保障建筑的安全性。
浅谈钢管混凝土结构抗震性能研究
浅谈钢管混凝土结构抗震性能研究摘要：本文论述了钢管混凝土构件、梁柱节点、空间桁架动力性能和框架结构等方面研究结论，并提出有待解决的问题。
关键词：钢管；混凝土结构；抗震性能钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成的构件。
其工作实质在于钢管及其核心混凝土的协同互补和相互作用。
由于这种相互作用，使钢管混凝土具有一系列优越的力学行能，同时也导致了其力学性能的复杂性。
钢管混凝土构件在受力过程中，由于钢管对其核心混凝土的约束作用，使混凝土材料本身性质得到改善，即强度得以提高，塑性和韧性得到改善。
同时，由于混凝土的存在可以有效地提高钢管的稳定性。
因此，研究钢管混凝土结构抗震性能不能简单的与混凝土结构的抗震性能进行加减，而必须通过相应的试验研究来得出相应的结论。
1.钢管混凝土梁柱节点的抗震性能国内外专家学者提出了一些有代表性的节点型式,并从构造型式,力学性能,工作机理方面进行了试验研究。
但真正对节点进行抗震性能方面的研究是从20世纪90年代才开始，主要通过节点核心区的工作性能，不存在绝对的刚接节点，而铰接节点的原理和构造都比较简单，只要设置牛腿传递梁端剪力。
因此,下文主要针对刚接节点的抗震性能进行探究。
目前钢管混凝土刚性节点类型主要有：外加强环式节点，承重销式和穿心钢板式节点；肋板式节点；钢筋环绕式节点；钢筋混凝土环梁式节点。
当钢管截面尺寸较大时，还可采用内加强环式节点、锚定式节点、十字板式节点和钢筋贯通式节点等。
1.1承重销式和穿心钢板式节点根据几种不同的承重销式和穿心钢板式节点的试验研究可知，尽管各试件的破坏形态不同，但都表现出良好的延性。
在钢管混凝土柱-钢筋混凝土单梁暗牛腿节点的试验中，节点的破坏均发生在梁端，出现塑性铰，且两个加载方向均表现出良好的耗能能力，滞回环饱满，成梭形，说明抗震性能良好。
因此，此类节点具有传力明确，受力安全可靠，塑性性能好，但存在着用钢量大，且管内的焊接较困难等问题。
1.2钢筋环绕式节点通过对钢筋网或环形钢筋加强钢管不直通式节点进行了试验研究，该类节点的特点是钢管混凝土柱的钢管在梁柱节点区不直接通过，节点区混凝土采用梁板的强度等级，由此产生的轴向承载力的下降，通过采用环梁加大节点区截面，并配置水平钢筋网或环形钢筋来加强和提高。
钢管混凝土框架结构抗震性能比较研究
钢管混凝土框架结构抗震性能比较研究摘要：分别对钢管混凝土和钢筋混凝土的五层框架结构的抗震性能进行了分析，通过比较两种结构在不同地震作用下的动力特性和抗震性能的反应，得出钢管混凝土结构的抗震性能要优于钢筋混凝土结构。
有进一步研究和推广的价值。
关键词：钢管混凝土；动力特性；抗震性能中图分类号：tu323.5文献标识码： a 文章编号：0引言钢管混凝土就是在钢管中填充混凝土而形成的结构构件。
混凝土的抗压强度高，但抗弯能力弱；而钢材的抗弯能力强、弹塑性好，但在受压时容易发生屈曲而丧失稳定性。
钢管混凝土是两种材料的组合，能够将两者的优点结合在一起。
随着经济的发展和社会的进步，一些超高层、大跨度结构应运而生。
同时，对结构形式和构件材料也有了更高的要求。
由于钢管混凝土的抗压强度高、抗弯能力好、抗震性能强等优点，适应了这一发展趋势。
本文采用有限元软件sap2000分析程序，对钢管混凝土和钢筋混凝土结构做了理论上的比较研究，用工程实例验证钢管混凝土结构优越的抗震性能，为结构设计提供了参考依据。
1框架结构模型的选取1.1 工程概况建筑物所在地区的设防烈度为8度，地震加速度为0.20g，场地类别为ⅱ类场地，混凝土强度等级框架柱采用c35，梁及楼板采用c30,钢筋采用hrb400，钢管采用q345钢。
层高为3米。
1.2 有限元分析模型及参数的确定为了更好的比较分析钢管混凝土结构和钢筋混凝土结构的抗震性能，在此用截面形式和构件尺寸完全相同的两种框架结构进行分析。
柱截面尺寸为800mm×800mm，框架梁截面尺寸为300mm×600mm，楼板厚度为130mm。
2不同地震作用下动力特性比较分析运用sap2000分析软件对两种框架结构进行动力分析，这里采用el centro地震波。
分别用70gal和400gal大小的地震波进行分析。
在70gal el centro地震波的作用下，得出钢管混凝土结构和钢筋混凝土结构的自振频率，如表1所示。
钢混凝土组合结构地震易损性研究的关键问题
钢混凝土组合结构地震易损性研究的关键问题摘要:钢-混凝土组合结构在我国高烈度区逐渐得到广泛的应用,但目前国内外对其地震易损性研究很少。
在分析总结现有结构地震易损性研究的基础上,阐述了组合结构地震易损性研究中亟待解决的两个关键问题,这些问题的研究和解决将对钢-混凝土组合结构的地震易损性的研究提供坚实的理论基础。
关键词:组合结构地震易损性弹塑性模型性能水平地震是自然界中危害最严重的灾害之一,是影响城市安全的重要灾种。
据世界主要地震资料统计,世界上130多次伤亡巨大的地震中,95%以上的人员伤亡是由于建筑物倒塌所致[1-2]。
结构在高于设防烈度的地震作用下的破坏状态如何,很难通过确定性的方法给出准确的评估,因此对地震灾害进行风险分析已成为当前工程中主要的防灾减灾措施。
1 钢-混凝土组合结构结构地震易损性研究的意义地震灾害的风险分析主要包括地震危险性分析、地震易损性分析和地震灾害损失估计三个方面。
其中地震易损性分析,从概率意义上刻画了不同强度地震下结构完成预定目标性能的能力。
随着钢-混凝土组合梁或组合柱作为主要受力构件的组合结构体系逐渐在我国的高烈度区开始应用,如何确保这种新型的结构体系在地震作用下的安全性是一个迫切需要解决的问题。
除了通过试验研究、理论分析和数值模拟等手段研究该组合体系在地震下的受力机理和破坏状态外,进行易损性研究也具有重要意义,具体体现在几个方面:(1)评价地震对结构造成的破坏,以便于采取措施,使结构的破坏程度和经济损失控制在设计预期的范围之内;(2)基于结构的易损性曲线可以对设计出的结构进行性能评估,对结构进行基于性能的易损性研究为该方法的实现提供了依据;(3)基于易损性分析结果,给出单体结构的震害预测方法。
2 钢-混凝土组合结构地震易损性研究中的关键问题钢-混凝土组合结构是一种新型的结构型式,国内对钢-混凝土组合结构的地震易损性研究很少[3],有许多问题需要研究,其中,以下几个关键问题亟待解决。
钢管混凝土框架结构抗震性能分析
［］ 王 ３
振 ， 立强． 唐 立式浮放储 罐三 维地 震反应 分析及 试验研 ｆ ］ 中国科 学院高科技研 究与发展 局 ． 学研 究动 态监 测 快报 ６ 科
［］先 进 能 源科 技 专 辑 ，０ ８ ８ ：０１ ． Ｊ． ２ ０ （） １ —２
究 ［ ］２ ０ ． Ｚ ．０ ６
［ ］ 郭增 建． 市地震政 策Ｉ ． 京： ４ 城 Ｎ］北 地震 出版社 ，９ １ １５ １ ９ ：－ ．
筋 混 凝 土 楼 盖 ， 度 为 １０ｍｍ， 管 采 用 ０ ４ 厚 ２ 钢 ３ ５钢 。 由 于结 构 的 控 制 作 用 为 地 震 作 用 ， 在 此 分 析 地 震 对 结 构 的 故
作用 ， 其他如恒载 、 活载 、 载对结构 的影 响不予考虑。 风
１ ２ 多遇 地震 作 用下 结构抗 震性 能分 析 ．
第３ ６卷 第 ３ ０期
２ ０ １０年 ｌ０月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸｌ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣ Ｆ ＵＲＥ
Ｖ０ ． ６ ＮＯ ３ １３ ． ０
Ｏｃ． ２ １ ｔ ００
・ ５７ ・
文 章 编 号 ：０ ９６ ２ （０ ０ ３—０ ７０ １ ０ —８ ５ ２ １ ）００跨桥 梁 、 工业 建筑 以及 地下 结构 等
众多土木工程结构 中 ， 取得 了良好 的经济和社会效益 。
随着经济建 设的迅速发展 ， 国城市交通 的桥梁建设亦 进入 我
迅 速 发 展 时 期 。 为 改 善 城 市 交 通 ， 强 与 周 围 地 区 间 的联 系 ， 加 人
采用有 限元 分析软件 Ｓ Ｐ ０ ０对 上述两框 架结 构进行 线性 Ａ ２０ 时程分析 ， 选用的地震波为 Ｅ一 ｅｔ １ ｎｒ Ｃ ｏ波和 Ｔ ｆ波 。 ａｔ 在 ７ ｇｌ ｌ ｅｔ ０ ａ， — ｎｒ Ｅ Ｃ ｏ波作用 下 ， 框架 １和框架 ２的结构顶 点位
方钢管混凝土柱抗震性能影响因素的研究
大小 直 接 影 响试 件 的极 限 荷 载 。征 轴 压 比 和 混 凝 土 强 度 相 同 的情 况下 ， 厚 比 小 的 试 件 其 极 限 强 度 大 ， 厚 比大 的 试 宽 宽 件 其 极 限 强 度 反 而 小 。宽 厚 比 与 含 钢 率 成 反 比。 随 着 宽 厚 比 的减 小 ， 件 弹 性 阶 段 刚度 和 水 平 承 载 力 都 有 所 提 高 ， 构 下 降段 的 下 降 幅度 也 略有 减 小 。但 对 曲 线 形 状 的影 响 则 不 大 ， 主要 影 响 曲线 的数 值 （ ５ 。 图 ）
压 比越 大 则 延 性 越 差 。轴 压 比对 骨 架 曲 线 的 形 状 影 响 较 大 ： 轴 压 比越 大 ， 件 的 水 平 承 载 力 越 小 ， 化 阶 段 的 刚 度 也 越 杆 强
小 。当轴压 比达到 一定数 值时 ， 曲线将 会 出现 下 降段 ， 其 而
且 下 降 段 的 下 降 幅 度 随 轴 压 比 的增 加 而 增 大 ， 件 的位 移 延 构 性 则 越 来 越 小 。 另 外 ， 压 比对 曲线 弹 性 阶段 的 刚 度 几 乎 没 轴 有 影 响 ， 是 因 为在 弹 性 阶 段 ， 件 的 变 形 小 ， 这 构 Ｐ一△效 应 并 不 明 显 ， 且 随着 轴 压 比 的 增 大 ， 心 混 凝 土 受 拉 开 裂 面 积 而 核 会 减 少 ， 一 因素 又 会 使 构 件 的 刚度 略有 增 加 （ ７ 。 这 图 ）
的应 用趋向于采用高强混凝 ， 这就 提醒我们在 设计 中应采
取其 它措 施 以 提 高 其 延 性 （ ６ 。 ）
在弹性 阶段刚度 和水平 承载力 等 的影 响都 较小 ， 随着 的
钢管混凝土异形柱框架结构抗震性能分析
钢管混凝土异形柱将混凝土填充在钢管内，通过竖向钢板完成多个钢管混凝土柱之间的连接，并按照一定间隔用横向加劲肋板进行加固形成的[1]，其截面形状为不规则状态，例如T 型、L 型以及Z 型和混合型等。
钢管混凝土异形柱在建筑中应用性较好[2]，采用该异形柱作为建筑框架结构，施工后美观性较好，同时具有良好的承载性能[3]，可极大程度减轻结构自身重力；并且该类框架结构在施工和安装时，节能环保、施工效率较高[4]，能提升土地的使用效率，同时抗震性能和耐火性良好。
因此，钢管混凝土异形柱框架结构已在当下住宅建筑中广泛应用，例如工业厂房、多高层建筑以及超高层建筑等。
因为钢管混凝土异形柱框架结构是多个部分焊接、连接形成，在应用过程中，受到外力作用后，其力学变化情况较为复杂[5]；并且异形柱界面具有不规则的特殊性，用于建筑框架后的抗震性能尤为关键；该性能决定该类框架结构施工后，能否保证建筑在地震条件下的安全性[6]。
本文主要针对钢管混凝土异形柱框架结构抗震性能展开相关分析，为该类框架结构的应用提供相关依据。
1钢管混凝土异形柱框架结构抗震性能1.1钢管混凝土异形柱框架结构试件制备本文为分析钢管混凝土异形柱框架结构的抗震性能，设计3个钢管混凝土异形柱框架结构试件，该试件形状为H 型钢梁框架-人字形中心支撑结构，三个试件分别用S1、S2、S3表示，试件设计参数如表1所示。
表1设计参数详情支撑形式跨度/mm双人形2475按照表1的设计参数完成试件制备，制备时混凝土等级为C30，制备的框架中两主节点为外肋环板节点，异形柱中钢管的截面边长为78mm ，竖向连接板和异形柱高度一致，横向肋板尺寸为78mm×35mm×5mm 。
三种试件结构立面图相同，如图1所示。
制备的3种试件在轴心压力作用下，异型柱截面的受压承载力用N u 表示，其计算公式为：N u =m (f y A s +f c A c )（1）式中m 表示钢管混凝土异形柱中单肢柱的数量；f y 和f c 分别表示钢管屈服应力和混凝土抗压强度；A s 和A c 均表示截面面积，前者对应单肢柱钢管，后者对应混凝土。
钢管混凝土结构及钢结构单层单跨框架力学性能分析
钢管混凝土结构及钢结构单层单跨框架力学性能分析王颖;易坤【摘要】为了对比分析方钢管混凝土柱工字钢梁和方空钢管柱工字钢梁两种框架结构的力学性能,运用有限元软件分别对上述两种框架结构进行了全尺寸建模,完成非线性有限元计算分析.结果表明,计算结果与实验数据吻合较好,验证了所建模型的准确性;两种框架结构的滞回曲线均为饱满的梭形,无明显的捏缩现象,且方钢管混凝土柱工字钢梁框架梁端水平极限承载力高于方空钢管柱工字钢梁框架结构.%In order to compare and analyze the mechanical properties of two frame structures including both concrete filled square steel tube column-I beam and hollow square steel tube column-I beam frame structures, the full-scale modeling the above-mentioned two frame structures were carried out with the finite element software, and the nonlinear finite element calculation and analysis were completed. The results show that the calculated results agree well with the experimental data, which verifies the reliability of the established model. In addition, the hysteretic curves of two frame structures are in plump spindle-shape without obvious pinch phenomenon. Furthermore, the horizontal ultimate bearing capacity at the beam ends of concrete filled square steel tube column-I beam frame structure is higher than that of hollow square steel tube column-I beam frame structure.【期刊名称】《沈阳工业大学学报》【年(卷),期】2018(040)001【总页数】6页(P115-120)【关键词】钢管混凝土柱;空钢管柱;框架;工字钢梁;外加强环;节点;有限元;力学性能【作者】王颖;易坤【作者单位】沈阳工业大学建筑与土木工程学院,沈阳110870;沈阳工业大学建筑与土木工程学院,沈阳110870【正文语种】中文【中图分类】TU398.9方钢管混凝土框架结构具有节点简单、加工方便、施工周期短和便于采取防火板材等优点，在高层、超高层建筑中的应用越来越广泛.到目前为止，国内外针对钢管混凝土单个构件方面进行了较多研究，并对钢管混凝土节点进行了研究，相比之下，对于钢管混凝土框架结构上的研究较少[1-3].工程上复杂的多层多跨框架结构都是由简单的单层单跨结构组合而成，因此，对单层单跨结构整体上进行研究非常必要.在实际试验分析研究过程中，不仅试验费用较高，耗时费力，而且存在诸多试验不确定性因素影响，易造成试验与实际情况存在偏差.拥有强大工程模拟功能的有限元软件ABAQUS带来了一种更加高效、便捷、经济的研究分析方法.本文根据王文达博士的实际试验数据[4]，利用有限元软件ABAQUS对方钢管混凝土柱工字钢梁框架进行低周循环荷载作用下的力学性能分析，并与试验结果进行对比，从而验证所建立的有限元计算模型的准确性.在此基础上，对方空钢管柱工字钢梁框架结构进行低周循环荷载作用下的力学性能分析，并对两种组合结构的梁柱框架结构进行对比分析.在本文中工字钢梁的钢材采用简化的两段线模型，适用于低碳钢，弹性模量为206 GPa，泊松比为0.262，其双直线模型如图1所示.核心区混凝土受到方钢管柱的约束，其塑性能力得到提高，故普通混凝土单轴应力应变曲线无法反映出核心混凝土塑性性能的提升.为了充分考虑方钢管柱对核心区混凝土的约束效应，本文采用刘威[5]提出的核心区混凝土本构模型，如图2所示.刘威在谭清华等[6]提出的混凝土本构模型的基础上对其峰值和下降段进行了修改，使其更加适用于有限元分析，其应力应变关系的函数表达式为单层单跨方钢管混凝土柱工字钢梁框架模型采用文献[4]中实际试验数据120mm×120 mm×3.46 mm方钢管柱和160 mm×80 mm×3.44 mm×3.44mm(梁高、梁宽、腹板厚度、翼缘厚度)工字钢梁.工字钢梁和外加强环通过焊接连接在方钢管柱上，模型中采用绑定连接.方钢管柱、工字钢梁和加强环板模型采用S4R壳单元，核心混凝土采用C3D8R实体单元建模.定义混凝土和方钢管之间的接触单元[7]时，应该考虑其切向行为和法向行为，切向行为采取罚摩擦公式，摩擦系数为0.6；法向行为定义为“硬”接触.一榀方钢管混凝土框架模型尺寸如图3所示(单位：mm).有限元软件建立的框架模型及单元划分模型如图4所示.本文中钢管混凝土框架试验边界条件和荷载的施加形式明确，柱脚固接，两柱顶施加轴向荷载，工字钢梁端右侧施加水平循环荷载.在有限元计算模拟中，对方钢管柱脚采取嵌固的边界条件，加劲板底部同样采用嵌固边界，由于只有柱顶板和底板限制了核心混凝土的轴向位移，所以核心混凝土的边界仅需约束其轴向位移即可.在荷载施加的过程中，梁端右侧水平循环荷载的加载过程采用位移加载控制，加载历程如图5所示，其中，Δ/Δy为试验过程中模型的位移值与模型屈服位移的比值. 对于方钢管混凝土柱工字钢梁框架模型有限元计算和试验得到的荷载位移滞回曲线如图6所示.通过滞回曲线得到的骨架曲线如图7所示.本文参考文献[8]中确定钢管混凝土柱屈服点的方法，根据骨架曲线来确定框架结构水平承载力.试件水平承载力计算结果与试验结果的比较如表1所示，其中，Pu2/Pue为钢管混凝土模型极限水平荷载模拟值与试验值的比值.模拟计算得到的滞回曲线为较饱满的梭形形状，表明整个框架结构具有很强的塑性变形性能和抗震耗能能力.有限元分析得出的模型整体刚度、水平极限承载力均大于试验结果，滞回环也相较试验结果更加饱满.分析表明，有限元模拟与试验值基本接近，总体上稍微偏大是由于有限元计算分析中未模拟结构的初始缺陷、安装过程中产生的误差等因素的影响.对比结果显示，运用有限元模拟的方法可以较好地对方钢管混凝土柱工字钢梁平面框架进行数值模拟分析.当遭遇地震荷载作用时，可采用结构吸收能量和耗散能量的多少作为评价结构抗震性能优劣的依据.滞回曲线的荷载位移加载段曲线围成的面积为整体结构吸收的能量.同理，荷载位移卸载段曲线与加载曲线围成的面积为结构耗散的能量.本文利用等效粘滞阻尼系数he和能量耗散系数E当做评价结构耗能能力的参考指标，等效粘滞阻尼系数越大，说明结构的耗能能力越强[9].表2为有限元计算和试验得到的等效粘滞阻尼系数与能量耗散系数的对比.有限元模拟没有考虑钢材在循环荷载作用下的塑性损伤引起的刚度退化，从而使有限元计算出的等效粘滞阻尼系数和能量耗散系数均略大于试验结果.分析表明，方钢管混凝土柱工字钢梁框架模型有限元计算分析结果与实测试验数据总体吻合较好.采用所建立的有限元计算模型能够简便、快捷、准确地分析实际受力情况.为进一步探明钢管柱内填充混凝土后的作用，本文建立了空钢管柱工字钢梁框架模型，并对其进行有限元计算分析.将两种框架结构的计算结果进行对比分析，从而评价两种框架结构力学性能的优劣[10].通过统一钢管混凝土柱和空钢管柱的轴压承载力，从而计算出空钢管柱的厚度为7.3 mm.方空钢管柱工字钢梁框架模型其他尺寸与方钢管混凝土柱工字钢梁框架结构模型相同.方钢管混凝土柱工字钢梁和方空钢管柱工字钢梁框架结构统一计算到5Δy时对应的应力云图如图8所示.框架结构在受力过程中，首先在靠近梁端加载端的位置形成塑性铰，由于节点区存在加强环板，翼缘屈服区域分布在加强环板之外的钢梁截面上，工字钢梁左端上翼缘与右端下翼缘表面在压应力作用下率先进入塑性状态.方钢管柱脚钢管的屈服略晚于梁端，随着梁端屈服区域的变大，钢管柱脚仅有小部分进入塑性状态.在之后的加载过程中，梁端进入全截面屈服，首先形成塑性铰，并随着水平循环位移的继续增加，柱脚处钢管向外鼓曲，形成塑性铰，框架结构丧失承载能力，发生破坏，结构整体未出现明显的失稳现象.而方空钢管柱柱脚首先因失稳发生破坏，结构整体失稳现象明显.上述框架破坏模式说明，方钢管混凝土柱工字钢梁和方空钢管柱工字钢梁框架采用外加强环板连接的节点形式满足“强柱弱梁”的抗震设防要求，形成了理想的“梁铰”破坏机制.由图8可知，塑性铰只出现在工字钢梁端部环板外侧和柱脚加劲板上方，而节点区钢管柱壁在加载过程中始终处于弹性阶段，表明采用外加强环连接节点的两种框架结构均满足“强节点、弱构件”的抗震设防要求.图9为两种框架结构荷载位移曲线.由图9可知，两种组合结构的滞回曲线都呈饱满的梭形，说明两种结构的塑性变形能力很强，具有良好的抗震耗能能力.相比之下，钢管混凝土柱框架结构的滞回曲线更加圆滑、饱满.在框架结构的受力过程当中，受到方钢管柱约束其轴向位移的混凝土处于三向受压状态，从而提高了混凝土的受压承载力.正因为混凝土的存在，延缓了方钢管柱的局部屈曲变形，进一步提高了钢管混凝土柱的承载力.骨架曲线为每个循环加载过程中荷载峰值点的连线，因此，骨架曲线能够反映出结构在每个循环过程中荷载变形对应的关系，同时有助于研究结构的抗震性能.骨架曲线能清楚地反映出结构承载力的多少，钢管混凝土柱框架结构的承载能力明显高于空钢管柱框架结构.两种框架结构的骨架曲线如图10所示.为了更好地反映结构的强度退化，本文引用荷载强度退化系数其中，为第j级加载时，第i次循环峰值点的荷载值；为第j级加载时，第i-1次循环峰值点的荷载值.图11为两种框架结构的强度退化曲线.刚度退化的定义参照《建筑抗震试验方法规程》(JGJ/T101-2015)，同级变形下的割线刚度表达式为图12为两种框架结构的刚度退化曲线.图12中显示无混凝土的方空钢管柱工字钢梁框架结构的强度退化和刚度退化都更快一些.通过将钢材和混凝土两种材料组合在一起，不但克服了两者各自的缺点，而且还充分地发挥各自的优点，这也正是钢管混凝土结构的优势所在.本文利用有限元软件ABAQUS建立了采用外加强环式节点连接形式的单层单跨方钢管混凝土柱工字钢梁及方空钢管柱工字钢梁平面框架模型进行力学性能分析，并得出以下结论：1) 数值模拟计算得到的方钢管混凝土柱工字钢梁框架模型的破坏模式、滞回曲线及承载力等数据均与试验结果吻合较好，表明建立的有限元计算模型能够较为准确、简便、快捷地模拟框架实际的受力情况.2) 两种框架结构力学性能对比分析表明，方钢管混凝土柱工字钢梁框架结构在承载能力、耗能能力、强度刚度退化方面均优于方空钢管柱工字钢梁框架结构.3) 有限元模拟分析得到的两种框架结构的滞回曲线、骨架曲线均未出现明显的下降段，这是由于试验中的最终破坏为方钢管柱脚的焊缝开裂导致框架结构的承载力降低.而在有限元计算分析中，方钢管柱作为一整体建立模型，忽略了钢材焊缝的缺陷，故未产生试验分析中明显的下降段曲线.(LIU Lin-lin，TU Yong-qing，YE Ying-hua.Finite element analysis of L-shaped concrete filled steel tubular column based on ABAQUS [J].Journalof Shenyang University of Technology，2011，33(3)：349-354.)(GONG Yong-zhi，NI Ming，DING Fa-xing，et al.Behavior of axially loaded steel-reinforced concrete-filled square stell tubular stub columns[J].Journal of Building Structures，2014，35(Sup2)：120-124.)(HUANG Yuan，ZHU Zheng-geng，ZHANG Rui，et al.Nonlinear FEA of square concrete-filled steel tubular solumn strengthened with end studs [J].Journal of Building Structures，2014，35(Sup2)：137-144.)(WANG Wen-da.Study on mechanical properties of concrete filled steel tubular column and steel beam plane frame [D].Fuzhou：Fuzhou 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end plate connections for semi-rigid concrete-filled steel tubular frames [J].China Civil Engineering Journal，2012，45(11)：13-21.)。
钢管混凝土框架结构抗震性能分析
１ 试 验 结果 分 析
文献 ［ ］ 单 层 钢 管混 凝 土框 架 模 型进 行 了低 １对
周往 复加 载试验 ， 过对 试 验结 果 和 破坏 形 态 的分 通
析得 出钢 管混凝 土框 架 的 骨架 曲线 ， 并对 变形 和 耗
配筋 混凝土 以及钢结 构 的基 础上演 变 和发展 起来 的
一
两种材料 在受力 过 程 中 的相互 作 用 ， 钢管 对 其核 即 心混凝 土 的约束作用 和核 心混凝 土增 强管壁 的稳定 作用 ， 混凝 土的强 度得 以提 高 ， 使 塑性 和韧性性 能大 为改善 ． 同时 ， 免 或 延缓 了钢 管发 生 局 部 屈 曲 ， 避 从
钢管混 凝土柱是 在钢 管中填 充混 凝土后 形成 的
一
框 架 的承载能力 、 变形 特 征 、 耗能 能 力进 行 了分 析 ， 并 与钢筋 混凝土 框架 结 构 进行 对 比， 以期 使 钢管 混 凝 土框 架结构在 工程实 践 中得 到较 为广泛 的应 用 ．
种 受力构件 ， 这种 构件是在 劲性 钢筋 混凝 土、 螺旋 种新 型结构 构件 ． 管 混凝 土 利 用 钢 管 和混 凝 土 钢
斌 田忠 民 ，
０４ １ ；． 头 稀 土 高新 区 新 纪 元科 技开 发 股 份 有 限 公 司 ， １００ ２ 包
关 键 词 ： 管 混 凝 土 ； 架 ； 震 性 能 钢 框 抗
中 圈分 类 号 ： Ｕ １ ． Ｔ ３１２ 文献标识码 ： Ａ
摘
要： 通过两榀具有 同一外形尺寸及用料的钢管混凝土框 架结构在低 局往复荷载下 的试验研究和 理论分析 ， 研
Ｃｉ ） ｈ ａ ｎ
钢管混凝土结构的优缺点简述(全文)
钢管混凝土结构的优缺点简述(全文)钢管混凝土结构的优缺点简述(全文)一：引言钢管混凝土结构是一种由钢管和混凝土组成的结构体系。
它通过钢管的加固作用，使混凝土具有更高的抗拉和承载能力。
本文将对钢管混凝土结构的优缺点进行简要介绍。
二：优点2.1 抗震性能优越钢管混凝土结构具有良好的抗震性能，主要体现在以下几个方面：2.1.1 钢管的抗震能力高钢管可以通过拼接组成框架结构，提高整体的抗震能力。
同时，钢管还具有较好的延性，能够在地震中承受较大的变形而不会破坏。
2.1.2 混凝土的抗震性能增强混凝土与钢管的结合形成了一种复合材料，能够充分发挥两者的优势。
混凝土在压力作用下具有较好的韧性，能够有效地吸收地震能量，减小结构受力。
2.2 承载能力强钢管混凝土结构由于钢管的加固作用，使得整体的承载能力得到极大的提升。
钢管能够通过受力方式的改变，将受力传递到混凝土中，从而提高结构的强度和刚度，使其能够承受更大的荷载。
2.3 施工简便钢管混凝土结构的施工相对简便，可以通过组装方式进行，节省了大量的施工时间和人力物力成本。
同时，钢管混凝土结构还能够适应各种复杂施工环境，具有较强的适应性。
三：缺点3.1 造价较高钢管混凝土结构的造价相对较高，主要原因在于钢管材料的成本较高，并且施工过程中需要进行精确的加工和连接。
这使得钢管混凝土结构在一些经济条件较差的地区应用受限。
3.2 维护困难由于钢管和混凝土的组合特性，使得钢管混凝土结构的维护较为困难。
一旦出现损坏或漏水等问题，修复和维护工作相对复杂，且需要较大的经济投入。
四：附件本文档涉及附件：无五：法律名词及注释本文所涉及的法律名词及注释：无----------钢管混凝土结构的优缺点简述(全文)一：概述钢管混凝土结构是一种由钢管和混凝土组合而成的新型结构形式。
它通过钢管与混凝土的相互作用，充分发挥两者的优势，广泛应用于建筑工程中。
本文将从多个方面介绍钢管混凝土结构的优缺点。
二：优点2.1 强度高钢管混凝土结构由于钢管的加固作用，使得整体的强度得到极大提升。
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。
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。
装配式建筑施工中的减震与抗震技术应用
装配式建筑施工中的减震与抗震技术应用随着城市化的发展和人口增长，对于快速、高效、安全的建筑需求不断增加。
在这样的背景下，装配式建筑成为一种越来越受欢迎的选择。
然而，尽管装配式建筑具有许多优点，但其抗震性能一直是人们关注的焦点。
本文将探讨装配式建筑施工中的减震与抗震技术应用，旨在提供一些解决方案以改善装配式建筑的抗震性能。
Ⅰ. 装配式建筑存在的抗震挑战装配式建筑由于其特殊的结构形式和施工方式，面临着一些与传统建筑不同的抗震挑战。
首先，由于模块化组件之间往往采用螺栓连接或焊接等固定方式，在地震等外力作用下容易发生松动或断裂。
这可能导致整个建筑结构失去稳定性，并带来严重后果。
其次，由于部分组件在工厂内预制完成后再进行现场安装拼接，在运输和吊装过程中极易发生碰撞、摩擦等情况，导致组件的损坏或质量下降。
这将对建筑的整体强度和抗震性能产生不利影响。
Ⅱ. 减震技术在装配式建筑中的应用为解决装配式建筑抗震挑战，减震技术被广泛应用。
减震技术通过引入阻尼器、隔震层等措施，可以显著提高建筑物的减震性能，保证其在地震等自然灾害中的安全。
1. 阻尼器技术阻尼器是一种可以提供阻力来消耗能量的装置，主要作用是通过吸收和分散地震能量来减小地震对建筑物的破坏。
在装配式建筑中，可采用钢制阻尼器或液压阻尼器等多种类型。
这些阻尼器可以根据具体需求进行设计和选择，在遭受地震力作用时为结构系统提供有限而可控制的位移和负荷吸收。
2. 隔震层技术隔震层技术是利用隔震支座、隔震橡胶等材料将建筑物与地基隔离，降低地震动对建筑物的作用力。
在装配式建筑中，可以通过设置高效的隔震层来提高抗震能力。
这种技术可以减轻地面运动对建筑物产生的影响，并使结构系统得到更好的保护。
Ⅲ. 抗震技术在装配式建筑中的应用除了减震技术，抗震技术也十分重要。
相比于传统建筑，装配式建筑往往使用轻质材料，因此更容易受到地震影响。
下面介绍一些常见的抗震技术在装配式建筑中的应用。
1. 轴压墙结构轴压墙结构是一种将墙体设置为主要承重构件的结构形式，能够提供较好的水平刚度和垂直荷载承载能力。
方钢管混凝土柱-不等高钢梁框架节点抗剪承载力分析
第３６卷，第４期２０２０年１０月 世 界 地 震 工 程ＷＯＲＬＤＥＡＲＴＨＱＵＡＫＥＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶｏｌ．３６，Ｎｏ．４Ｏｃｔ．２０２０ 收稿日期：２０２０－０６－０８； 修订日期：２０２０－０６－３０ 基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１６７８４５７） 作者简介：许成祥（１９６５－），男，教授，博士，主要从事钢－混组合结构及工程结构抗震方面的研究．Ｅ ｍａｉｌ：ｃｘ＿ｘｕ＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ文章编号：１００７－６０６９（２０２０）０４－００５３－０９方钢管混凝土柱－不等高钢梁框架节点抗剪承载力分析许成祥，费建宝，简齐安，彭 胜（武汉科技大学城市建设学院，湖北武汉４３００６５）摘 要：为研究方钢管混凝土柱－Ｈ型不等高钢梁框架节点的抗剪承载力，分析其破坏机理，建立适用于不等高钢梁节点的抗剪计算模型，提出了节点的抗剪承载力计算公式，比较了基于不同抗剪模型建立的抗剪承载力计算值与试验值的差异性。
结果表明：节点域的破坏模式主要为上核心区的剪切斜压破坏；节点域抗剪承载力主要由钢管腹板、核心区混凝土主斜压杆及约束斜压杆共同承担。
对比分析表明：提出的节点屈服抗剪承载力和极限抗剪承载力理论公式计算值更为接近试验值，验证了方钢管混凝土柱－不等高钢梁框架节点传力机理和承载力计算公式的正确性。
关键词：方钢管混凝土柱；不等高钢梁；框架节点；抗剪承载力；斜压杆中图分类号：ＴＵ３９８．９ 文献标识码：ＡＡｎａｌｙｓｉｓｏｎｓｈｅａｒｃａｐａｃｉｔｙｏｆｆｒａｍｅｊｏｉｎｔｓｗｉｔｈｃｏｎｃｒｅｔｅ ｆｉｌｌｅｄｓｑｕａｒｅｓｔｅｅｌｔｕｂｕｌａｒｃｏｌｕｍｎｓａｎｄｕｎｅｑｕａｌｈｅｉｇｈｔｓｔｅｅｌｂｅａｍｓＸＵＣｈｅｎｇｘｉａｎｇ，ＦＥＩＪｉａｎｂａｏ，ＪＩＡＮＱｉａｎ，ＰＥＮＧＳｈｅｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＵｒｂａｎＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ４３００６５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｓｈｅａｒｃａｐａｃｉｔｙｏｆｔｈｅｆｒａｍｅｊｏｉｎｔｓｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅ ｆｉｌｌｅｄｓｑｕａｒｅｓｔｅｅｌｔｕｂｕｌａｒｃｏｌｕｍｎｓａｎｄＨ ｓｈａｐｅｄｕｎｅｑｕａｌｈｅｉｇｈｔｓｔｅｅｌｂｅａｍｓ，ｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ，ａｓｈｅａｒｃａｐａｃｉｔｙｃａｌｃｕｌａ ｔｉｏｎｍｏｄｅｌｆｏｒｕｎｅｑｕａｌｈｅｉｇｈｔｓｔｅｅｌｂｅａｍｊｏｉｎｔｓｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ，ａｎｄｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｍｕｌａｓｏｆｓｈｅａｒｃａｐａｃｉｔｙｏｆｊｏｉｎｔｓｗｅｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ，ｓｈｅａｒｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｉｅｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｆｒｏｍｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｈｅａｒｍｏｄｅｌｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｖａｌｕｅｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｔｙｐｉｃａｌｆａｉｌｕｒｅｍｏｄｅｏｆｔｈｅｐａｎｅｌｚｏｎｅｉｓｓｈｅａｒｄｉａｇｏｎａｌｃｏｍｐｒｅｓ ｓｉｏｎｉｎｔｈｅｔｏｐｃｏｒｅｒｅｇｉｏｎ．Ｔｈｅｓｈｅａｒｃａｐａｃｉｔｙｏｆｔｈｅｐａｎｅｌｚｏｎｅｉｓｓｈａｒｅｄｂｙｔｈｅｓｔｅｅｌｔｕｂｅｗｅｂｓ，ｔｈｅｍａｉｎｃｏｍ ｐｒｅｓｓｉｏｎｓｔｒｕｔａｎｄｔｈｅｃｏｎｆｉｎｅｄｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｓｔｒｕｔｉｎｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｒｅ．Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｃａｌｃｕｌａｔｅｄｖａｌｕｅｓｏｆｔｈｅｙｉｅｌｄｓｈｅａｒｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｕｌｔｉｍａｔｅｓｈｅａｒｃａｐａｃｉｔｙａｒｅｃｌｏｓｅｒｔｏｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｖａｌｕｅｓ，ｗｈｉｃｈｖｅｒｉｆｉｅｄｔｈｅｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓｏｆｔｈｅｌｏａｄｔｒａｎｓｆｅｒｒｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｊｏｉｎｔｓｏｆｓｑｕａｒｅｓｔｅｅｌｔｕｂｕｌａｒｃｏｌｕｍｎｓ ｕｎｅｑｕａｌｈｅｉｇｈｔｓｔｅｅｌｂｅａｍｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｆｉｌｌｅｄｓｑｕａｒｅｓｔｅｅｌｔｕｂｕｌａｒｃｏｌｕｍｎｓ；ｕｎｅｑｕａｌｈｅｉｇｈｔｓｔｅｅｌｂｅａｍｓ；ｆｒａｍｅｊｏｉｎｔｓ；ｓｈｅａｒｃａｐａｃｉｔｙ；ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｓｔｒｕｔ引言钢管混凝土结构具有良好的抗震性能，已被广泛应用于工程结构。
钢管混凝土柱-钢梁节点抗震性能研究
Hans Journal of Civil Engineering 土木工程, 2018, 7(3), 421-427Published Online May 2018 in Hans. /journal/hjcehttps:///10.12677/hjce.2018.73048The Experimental Research on CyclicBehavior of Beam-CFST Column ConnectionsLi He, Yisheng Zhao, Jie Luo, Shiqiang MeiYunnan Construction Engineering Steel Structure Co., Ltd., Kunming YunnanReceived: May 3rd, 2018; accepted: May 15th, 2018; published: May 22nd, 2018AbstractIn recent years, with the promotion and development of steel structure in residential market, concrete filled steel tubular column is formed by the reliable connection of the horizontal compo-nent such as beam and plate. The calculation method and construction measures of concrete filled steel tubular joints are the key problems in design. In this paper, the stress distribution of the joint is studied. The load-displacement cures of the joints are obtained, as well as the yield strength and the ultimate strength. It indicates that joints filled with concrete have preferable stiffness and ductility.KeywordsJoint, Load-Displacement Curve, Yield Strength, Stiffness钢管混凝土柱-钢梁节点抗震性能研究何力，赵一盛，罗杰，梅世强云南建投钢结构有限公司，云南昆明收稿日期：2018年5月3日；录用日期：2018年5月15日；发布日期：2018年5月22日摘要随着住宅钢结构的推广发展，钢管混凝土柱与梁、板等水平构件的连接形成重要的结构体系，特别是形成抵御地震作用的抗侧力体系。
钢管混凝土柱—型钢混凝土梁组合框架结构抗连续倒塌分析
AbstractAs the important performance of building structures,the progressive collapse resistance of building structure is highly valued in the engineering field.So far,the research on collapse resistance of building structure is mainly focused on the reinforced concrete structure,steel structure and masonry structure.But the study on progressive collapse resistance of composite structure is relatively less.There is no specific applicable normative provision in specific design.Therefore,this paper mainly studies on resistance distribution of progressive collapse resistance of composite structures,collapse resistant capacity of the structure is assessed,and law of internal force response of the structure and displacement dynamic coefficient of remaining structure are obtained.The specific research content and research results are as follows:(1)The typical transverse cross single corridor type concrete filled steel tubular column —steel reinforced concrete beam composite frame structure is designed by using PKPM software to make sure that the model conforms to the requirements of design code.The model of concrete filled steel tubular column—steel reinforced concrete beam composite frame structure built by using finite element software ANSYS13.0.In modeling,the combination of steel and concrete is simulated by choosing reasonable material constitutive relation and the custom section function of ANSYS.(2)Considering the combination of line stiffness and the constraint condition change of the beam within the scope of invalid columns before and after the column failure,four kinds of the most unfavorable condition are preinstalled.Through the method of alternative load path, nonlinear transient dynamic analysis of the remaining structure is carried out.Besides, investigating internal force time history variation of the beams and columns within the scope of columns which lose of function,continuous collapse resistance,law of internal force response of the remaining structure and displacement dynamic coefficient of the remaining parts of the structure are obtained.(3)The results of the research proved:Removing the columns of different parts,the displacement dynamic coefficient of progressive collapse resistance of the remaining structure differs considerably,and the coefficients the largest when removing the middle columns in the long side;The amplitude of variation of linear stiffness within the limit of column which loses its function is the major factor which has a great influence on internal force response of the remaining structure,and inertia effect of column failure on internal force of beam and column focus the direction of the greater change of line stiffness of beam before and after the column failure,but the influence time is short;The ability to continuous collapse resistance ofbeams is stronger than that of the columns;Under such four conditions,the structure does not collapse,and has good resistance to progressive collapse.(4)According to the results of the comparative analysis,some measures of resisting progressive collapse are taken.Key word：Steel and Concrete Composite Structure；Progressive Collapse；Nonlinear Dynamic Analysis；Alternate Load Path Method;Custom Composite Section；Law of Internal Force Response目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)1.1钢与混凝土组合结构的特点 (1)1.1.1钢管混凝土的特点 (1)1.1.2型钢混凝土的特点 (2)1.1.3钢管混凝土柱—型钢混凝土梁组合框架结构的特点 (3)1.2抗连续倒塌的研究现状及本课题研究的意义 (3)1.2.1国内外关于抗连续倒塌的定义 (3)1.2.2建筑结构抗连续倒塌的研究背景 (4)1.2.3国内外关于抗连续倒塌研究现状概述 (5)1.2.4本课题研究的意义 (6)2抗连续倒塌综述 (8)2.1国内外关于建筑结构抗连续倒塌的规范规程 (8)2.1.1国外关于建筑结构抗连续倒塌的规范规程 (8)2.1.2国内关于建筑结构抗连续倒塌的规范规程 (10)2.2现有的建筑结构抗连续倒塌分析设计方法 (11)2.2.1建筑结构抗连续倒塌分析方法 (11)2.2.2建筑结构抗连续倒塌设计方法 (12)2.3建筑结构抗连续倒塌的判断准则 (13)2.4建筑结构抗连续倒塌计算采用的荷载组合 (14)2.5本文研究的主要内容 (16)3钢管混凝土柱—型钢混凝土梁组合框架结构有限元模型的建立 (17)3.1模型设计 (17)3.2建立钢管混凝土柱—型钢混凝土梁组合框架三维有限元模型 (19)3.2.1有限元模型的单元介绍 (19)3.2.2有限元模型的材料本构关系介绍 (21)3.2.3弹塑性材料模型介绍 (24)3.3本章小结 (27)4组合框架结构抗连续倒塌分析 (28)4.1分析方法 (28)4.1.1组合框架结构连续倒塌分析过程 (28)4.1.2建筑结构瞬态分析介绍 (29)4.1.3结构动力计算阻尼机理介绍 (29)4.1.4建筑结构非线性分析介绍 (31)4.2组合框架结构抗连续倒塌非线性瞬态动力分析 (31)4.2.1非线性动力分析的荷载组合 (31)4.2.2工况一拆除底层角柱20 (32)4.2.3工况二拆除底层长边中柱19 (41)4.2.4工况三拆除底层短边中柱12 (53)4.2.5工况四拆除底层内柱90 (65)4.3组合框架结构抗连续倒塌措施 (78)4.4本章小结 (79)5结论与展望 (81)5.1本文研究的主要结论 (81)5.2本文研究存在的不足 (82)5.3展望 (82)参考文献 (84)致谢 (84)1绪论由于钢混凝土组合结构与生俱来的诸多优点，组合结构已在高层超高层建筑、桥梁结构、地下工程中得到了广泛的应用，在现代的结构型式中占据了重要的一席之位。
不同条件下钢管混凝土柱抗震性能的分析
不同条件下钢管混凝土柱抗震性能的分析随着现代建筑技术的发展，钢管混凝土柱逐渐成为了建筑结构中的一种重要构件。
这种结构既具有钢管的高强度和刚度，又具有混凝土的耐久性和抗震能力，因此在抗震方面有着很高的应用价值。
不过，由于不同的条件下所需的抗震性能也有所不同，因此需要对不同条件下钢管混凝土柱的抗震性能进行分析。
1. 钢管混凝土柱的组成和特点钢管混凝土柱是一种将混凝土灌入钢管内部形成的柱型结构，其具有如下的特点：1) 钢管能够很好地保护混凝土，防止混凝土受到外界的冲击损伤。
2) 钢管和混凝土的配合设计，可以提高结构的抗弯刚度和承载力。
3) 钢管具有较好的耐蚀性和抗氧化性能，能够长期保持结构的稳定性和耐久性。
4) 钢管混凝土柱可以采用预制现浇，便于工艺控制和加工制造。
2.不同环境条件下钢管混凝土柱的抗震性能（1）地震的地理环境条件地震的地理环境对钢管混凝土柱的抗震性能有很大的影响。
在不同的地理环境条件下，地震波传播速度、能量大小、震级等参数都会发生变化，进而影响到建筑结构的受力情况。
此外，地震波对建筑结构的影响还受到建筑物的基础条件、土壤类型等因素的影响。
因此，在地震设计中需要对具体的地理环境条件进行充分的研究和分析。
（2）柱截面形式钢管混凝土柱的截面形式会直接影响到其的抗震性能。
目前常用的截面形式有方形、圆形、矩形和多边形等。
根据结构理论，优异的结构应该具有大的强度重量比和高的耗能能力。
因此，在柱截面形式的选择上，需要考虑结构的这两个特性。
（3）混凝土等级混凝土的等级对钢管混凝土柱的抗震性能有较大的影响。
对于不同的混凝土等级，其抗震能力、强度、韧性等特性也会有所不同。
为了使钢管混凝土柱的抗震性能更好，可以在混凝土的配合比、水泥的种类和掺合料等方面进行优化。
（4）钢管参数钢管的参数如管径、壁厚、钢材强度等都会影响到钢管混凝土柱的性能。
一般来说，选用较大的管径可以提高柱截面的面积，从而增加强度和韧性；而钢材强度越高，则柱的承载能力就越强，因此可以根据建筑结构的具体需求来进行设计和优化。
钢管混凝土框架结构抗震性能
钢管混凝土框架结构抗震性能
杜国锋;徐礼华;许成祥;凡红
【期刊名称】《哈尔滨工业大学学报》
【年(卷),期】2009(041)010
【摘要】为了解钢管混凝土框架结构抗震性能,推广在地震区的应用,进行了八层钢管混凝土柱-H钢梁框架结构模型振动台试验和有限元模拟分析,研究了结构在El-Centro波、天津波(N-S)和武汉人工地震波激励下的最大地震作用、层问剪力、应变和位移反应.试验结果与数值模拟结果符合较好,结构位移受低阶振型影响较大,结构变形呈弯剪型,随着地震波峰值加速度增大,高阶振型主导作用加强.研究表明,钢管混凝土框架结构具有较好的抗震性能,ANSYS8.1可以较好地模拟钢管混凝土框架结构地震反应.
【总页数】6页(P123-128)
【作者】杜国锋;徐礼华;许成祥;凡红
【作者单位】长江大学城市建设学院,湖北,荆州,434023;武汉大学,土木建筑工程学院,武汉,430072;长江大学城市建设学院,湖北,荆州,434023;武汉大学,土木建筑工程学院,武汉,430072
【正文语种】中文
【中图分类】TU317
【相关文献】
1.矩形钢管混凝土平面框架结构抗震性能的试验研究 [J], 李斌;张敬磊;刘霞;高春彦
2.有无填充墙的矩形钢管混凝土框架结构抗震性能对比试验 [J], 闻洋;管丽佩;蔡美峰
3.钢管混凝土组合框架结构体系抗震性能的增量动力分析法 [J], 张敏;王文达;杨全全
4.方钢管混凝土柱-钢梁组合框架结构抗震性能研究 [J], 刘翔宇;楚留声
5.基于变梁异型节点子结构的钢管混凝土柱-钢梁框架结构抗震性能分析 [J], 许成祥;胡鸿运
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火灾后方钢管混凝土柱抗震性能影响
火灾后方钢管混凝土柱抗震性能影响发布时间：2022-10-08T07:29:54.736Z 来源：《建筑实践》2022年41卷第5月10期作者：尹可仁童雪雪吴琼李克武[导读] 随着我国生产力水平日益提高，方钢管混凝土柱开始出现在各类建筑中，方钢管具有良好的力学性能，但钢材的最大缺点是怕火，火灾事故在各地也时有发生，发生火灾后该柱的抗震性能可能会受到影响。
尹可仁童雪雪吴琼李克武安徽新华学院，安徽合肥）摘要随着我国生产力水平日益提高，方钢管混凝土柱开始出现在各类建筑中，方钢管具有良好的力学性能，但钢材的最大缺点是怕火，火灾事故在各地也时有发生，发生火灾后该柱的抗震性能可能会受到影响。
因此，我们需要对火灾后方刚管混凝土柱抗震性进行研究，分析火灾后影响抗震性能的因素，对此做出针对性的设计，更好的利于生产生活。
关键词有限元分析曲线与参数分析项目名称火灾后方钢管混凝土柱抗震性能影响项目编号AH202112216131研究意义单一采用混凝土柱在抗震性能上远达不到预期，而采用钢管混凝土柱却可以解决该问题，钢材延展性好，同时抗拉性能也足够，结合混凝土的抗压性能，我们的柱可以达到预期的目标，两种材料叠加在一起，遇到地震共同作用，抵抗各种复杂形变。
在工程实例中发现，很多采用钢管混凝土柱的结构，大多能原封不动的保持结构的稳定性，采用钢管混凝土柱后，抗压性能极大的提高。
众所周知，圆钢管混凝土的受压性能比方钢管混凝土优越，承载力高，比较经济，但在一些发达国家中，建筑师从室内布置更为方便美观出发，更愿意采用方钢管混凝土柱，如杭州瑞丰大厦。
发达国家中，节约钢材并不重要，而建筑要求是主要的，因而方钢管混凝凝土用得较多。
而我国的情况不同，降低工程造价是主要的，对于经济日益增长并且不断超越的我国来说，采用方形钢管混凝土柱是必然趋势。
而本文研究的意义在于提高方钢管混凝土柱的抗震性能。
一、相关参数对方钢管混凝土力学性能影响参数有很多，如：钢管钢材强度、核心混凝土强度、柱截面含钢率、柱的长细比、柱轴压比、防火保护层厚度、梁柱线刚度比、梁柱强度比等，本文重点讨论研究热以及相关力学曲线的影响，得到了对火灾后钢管混凝土组合框架荷载-位移曲线的影响规律。
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钢管混凝土柱对钢框架结构抗震性能的影响
摘要：对于下部几层不宜增设内部支撑的大空间钢框架建筑，本文欲通过在结构底部几层布置钢管混凝土柱，以此提高结构抗震性能。
利用有限元法建立底部1～3层无内部支撑钢框架结构和无内部支撑的1～3层采用钢管混凝土柱的一组模型，进行Pushover静力非线性分析，通过对分析结果层间位移角的比较，探究钢管混凝土柱对结构抗震性能的影响。
关键词：钢管混凝土柱；钢框架结构；抗震性能；
中图分类号:TU33+3 文献标志码:A
钢管混凝土结构是指将薄壁钢管内灌入混凝土，而形成的一种新的组合结构形式。
这种组合结构不仅能够将钢和混凝土的优点结合起来，提高结构的塑性和韧性，而且可以克服钢结构容易产生局部屈曲的缺点。
对于无法增设支撑的结构楼层，可以采用钢管混凝土柱，不但可以增大结构的使用空间，而且可以提高底部大空间高层建筑的抗侧刚度。
因此钢管混凝土柱+钢的组合结构在高层建筑逐渐被大量应用。
1 模型建立
本文利用有限元法建立一组底部1～3层无内部支撑8层钢框架结构（图1）和无内部支撑的1～3层采用钢管混凝土柱8层结构模型（图2），结构形式布置规则，每层层高4m，建筑总高度32m，长54m，宽16.4m。
场地类别为Ⅱ类，场地特征周期0.45s,抗震设防裂度为8（0.20g）度，抗震等级三级，多遇地震下结构阻尼比采用0.03，罕遇地震下阻尼比为0.05。
钢管柱、型钢梁和钢支撑采用Q345B钢，混凝土强度等级C30，楼板采用100厚的压型钢板现浇混凝土组合楼板。
楼面恒载取4.0kN/m2，楼面活载取3.0 kN/m2；屋面恒载取4.5 kN/m2，屋面活载取2.0 kN/m2；风载取4.0 kN/m2，地面粗糙度为C类。
图1 1-3层撤除内部支撑图2 1-3层采用钢管混凝土柱
2 模型建立处理
本文钢框架支撑采用偏心支撑，偏心支撑在多遇地震及正常使用条件下的抗侧刚度与中心支撑相当，在设防地震和罕遇地震作用下依靠梁的消能梁段耗能，具有与纯钢框架相当的延性和耗能能力，是一种良好的抗震结构，但构造相对复杂。
3 模态分析
模态分析也被称为振型叠加法动力分析，是线性结构系统地震分析中的最常用而且最有效的方法。
结构振型是模态反应的重要参数，以下是2组模型结构前3阶振型的模态反应特征见表1：
由表1知:（1）2种结构模型均为第一振型沿X向平动，第二振型沿Y向平动，第三振型为扭转。
（2）结构下部撤内部支撑的1～3层采用钢管混凝土柱，底部1～3层撤内部支撑结构Y向周期减小4.1%。
因为结构的自振周期与结构的刚度成反比关系，所以采用钢管混凝土柱可以增大钢框架结构的抗侧刚度，
4 Pushover非线性分析
静力非线性分析方法，也称Pushover分析法，是基于性能评估现有结构和设计新结构的一种方法。
本文对结构施加的侧向荷载，选取上文提到的侧向均布加荷模式和倒三角加荷模式，于本文篇幅所限，故只列出倒三角加荷模式对结构Pushover分析的结果。
4.1结构能力谱曲线
由国外UBC规范转化为中国规范反应谱，在8度罕遇地震作用下，求得CA=0.36，CV=0.36。
输入参数CA和CV得到结构的能力谱曲线如图3图4图中绿色曲线为能力谱曲线，红色曲线分别为阻尼比为0.05、0.1、0.15和0.2的需求曲线。
可得1～3层撤内部支撑结构性能点坐标为Sa=0.291,Sd=113.7,对应的剪力为10.7 kN和顶点位移为140mm,在第二条折线内，小于大震不到控制点，满足大震不倒的要求；撤内部支撑的1～3层采用钢管混凝土柱结构性能点坐标Sa=0.303,Sd=106.2,对应的剪力为11.3kN和顶点位移为120mm，在第二条折线内，小于大震不到控制点，满足大震不倒的要求。
图3 ～3层撤内部支撑结构图4 1～3层采用钢管混凝土柱结构
5 层位移和层间位移角比较
结构在8度罕遇地震下，结构性能点处所对应的层位移和层间位移角如表2。
通过对上表的结构层位移和层间位移角比较分析可得出如下结论：
（1）1～3层采用钢管混凝土柱，1～3层的层位移减小15%以上，结构下部的抗侧刚度增大，有效地提高了结构在塑性变形状态下的抗震性能；
（2）1～3层采用钢管混凝土柱，1～3层的层间位移角减小9%以上，有效地提高了结构的抗震性能，且小于我国建筑抗震设计规范规定的1/50，满足规范要求，有较大的安全储备。
（3）下部楼层采用钢管混凝土柱的钢管混凝土柱+钢框架组合结构，具有良好的塑性变形和抗震性能，满足结构基于性能的设计目标以及规范要求。
6 结论
对底部1～3层无内部支撑钢框架结构和无内部支撑的1～3层采用钢管混凝土柱的这组模型，进行Pushover静力非线性分析，通过分析比较所得计算结果，得出以下结论：（1）1～3层采用钢管混凝土柱，能有效的减小钢框架结构的层间位移角，大幅提高结构的抗震性能，且小于我国建筑抗震设计规范规定的1/50，满足规范要求，有较大的安全储备。
（2）钢管混凝土柱+钢框架组合结构具有良好的塑性变形和抗震性能，满足结构基于性能的设计目标以及规范要求，适用于下部大空间的高层建筑。
参考文献:
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