钢管混凝土框架结构抗震性能试验研究

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钢管混凝土风力发电机格构式塔架抗震性能的试验研究

（）管鼓曲ａ钢（）管内侧褶皱ｂ钢
平荷载由固定在反力墙上的推拉式液压千斤顶施加于塔架顶
端。
｛
｜
｜
｜力墙剪
／
梁＿
；
一物０
（）ｃ腹杆压屈、失稳（）ｄ塔柱被拉断
｜
图５试件破坏形态
四肢柱钢管混凝土风力发电机格构式塔架模型。通过对塔架模型进行拟静力试验，对比研究了三肢柱和四肢柱钢管混凝土风力发电机格构式塔架的滞回性能、能能力等耗抗震性能。研究结果表明：三肢柱和四肢柱钢管混凝土风力发电机格构式塔架均具有
性能和承载力等。１加载装置．３加载装置如图４所示，向荷载为恒定荷载５ｔ通过悬臂竖，
梁端部的悬挂重物使用塔架顶部的竖向千斤顶施加，臂梁另悬
一
端的滑动滚轴装置可使竖向千斤顶在水平方向自由移动。水
科技情报开发与经济
文章编号：０５６３（０１１－１８０１０－０３２１）１０７ — ３
Ｓ１ＴＣＦＲＡＩＮＤＶＬＰＥＴ＆ＥＯＯＹＣ－ＥＨＩＯＭＴＯＥＥｌ期ｌ１收稿日：１— ２１期２１０ — ５０
图１塔架模型立面图（ｍ）ａｒ
（）ａ三肢柱（）ｂ四肢柱
塔架模型，并对其进行了拟静力试验，对比研究了三肢柱和四肢

钢管混凝土柱

4. 4 框架抗震性能分析
• 4. 4. 1 屈服及破坏荷载的确定 • 由于钢管混凝土柱-钢梁框架的其荷载-位移曲线没有明显的屈服点, 目前对该类结构屈服和破坏的确定尚无统一的准则。本文采用文献[ 19] 确定钢管混凝土柱屈服点的方法来确定钢管混凝土框架的屈服点和屈服荷载 ,
屈服位移 Δy 极限荷载Pmax 极限位移 Δmax Pu =0. 85Pmax 为破坏荷载
主要测试仪器及测试指标
• 为了跟踪梁柱构件在试验过程中的应力分布及塑性铰位置,在框架柱底部和上部截面处均设置了应变片 ,底部截面在荷载作用平面内和平面外的四个面上均布置了互成 90° 的双向应变片 ,以测试框架柱底部截面荷载平面内及平面外的轴向及横向应变 ,而柱上部截面只在荷载作用平面内的两侧布置了双向应变片。在框架梁两端截面上下翼缘均布置了沿轴线方向的单向应变片, 腹板上布置了双向应变片。分别在框架梁两端及每个框架柱底截面附近布置了测试曲率的装置。
• 为了系统地研究更大参数范围内钢管混凝土框架的抗震性能, 以柱截面形状、柱截面含钢率、柱轴压比、梁柱线刚度比等为主要参数, 本文进行了 4 组共计 12 个单层单跨圆形和方形截面钢管混凝土柱-钢梁平面框架的低周反复荷载试验研究。
试件设计与制作
• 框架试件的跨度和高度基本上是实际工程框架的1/3 尺寸，在梁的刚度选取中已考虑了组合梁及楼板的刚度贡献,这样即使本文试件中只有钢梁 ,但其刚度已考虑了楼盖的贡献,使得本文试验中选用的梁柱线刚度比数值更具工程代表意义。 • 柱采用冷弯薄壁钢管 ,钢梁由钢板焊接而成, 加强环板及钢梁腹板均与钢管焊接 , 并保证焊缝质量。
4. 3 水平荷载与梁端及柱端曲率关系
• 可以看出 ,在弹性阶段梁端及柱脚的曲率很小 ; 当梁端进入屈服发生屈曲以后, 梁端曲率才发展较快。 • 柱脚曲率的发展过程类似 ,但由于柱内有混凝土, 框架柱的弯曲变形并没有钢梁显著 ,因此柱脚的曲率在加载位移后期的发展较钢梁缓慢, 直到柱钢管鼓曲非常严重并有局部断裂时曲率发展到最大,而且其最大曲率数值也较梁端最大曲率小。

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，０８８：０１．Ｊ．２０（）１ —２
究［］２０．Ｚ．０６
［］郭增建．市地震政策Ｉ．京：４城Ｎ］北地震出版社，９１１５１９：－．
筋混凝土楼盖，度为１０ｍｍ，管采用０４厚２钢３５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
１２多遇地震作用下结构抗震性能分析．
第３６卷第３０期
２０１０年ｌ０月
山西建筑
ＳＨＡＮＸｌＡＲＣＨＩＴＥＣＦＵＲＥ
Ｖ０．６ＮＯ３１３．０
Ｏｃ．２１ｔ００
・５７・
文章编号：０９６２（００３—０７０１０ —８５２１）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ＳＰ００对上述两框架结构进行线性Ａ２０时程分析，选用的地震波为Ｅ一ｅｔ１ｎｒＣｏ波和Ｔｆ波。ａｔ在７ｇｌｌｅｔ０ａ， — ｎｒＥＣｏ波作用下，框架１和框架２的结构顶点位

钢管混凝土框架结构抗震性能分析

而可以保证两种材料性能的充分发挥．另外，钢管在
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，
０４１；．头稀土高新区新纪元科技开发股份有限公司，１００２包
关键词：管混凝土；架；震性能钢框抗
中圈分类号：Ｕ１．Ｔ３１２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）ｈａｎ

钢管混凝土结构抗震设计技术规程

钢管混凝土结构抗震设计技术规程一、前言钢管混凝土结构抗震设计技术规程是为了保证建筑物在地震中的安全性和稳定性，对钢管混凝土结构的抗震设计技术进行规范和要求，以提高建筑物的抗震能力和安全性。

二、设计基础1. 设计标准钢管混凝土结构的抗震设计应符合《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）等规范的要求。

2. 设计参数设计应根据建筑物的用途、地基条件、地震烈度、建筑物的层数、结构类型、荷载等因素确定设计参数。

其中，地震烈度应以当地地震烈度为基础，结构类型应根据建筑物的用途和层数等确定。

3. 设计荷载钢管混凝土结构的设计荷载应符合《建筑荷载规范》（GB50009-2012）的要求。

三、抗震设计1. 钢管混凝土结构的抗震等级建筑物的抗震等级应根据建筑物的用途、地震烈度等因素确定。

钢管混凝土结构的抗震等级应符合《建筑抗震设计规范》的要求。

2. 钢管混凝土结构的抗震设计方法（1）弹性设计方法弹性设计方法应根据建筑物的用途、结构类型等因素进行选择。

在弹性设计方法中，应采用等效静力分析法或反应谱分析法进行计算。

（2）非线性时程分析法非线性时程分析法适用于建筑物抗震等级较高或者建筑物结构形式复杂的情况。

在非线性时程分析法中，应采用合适的地震波进行计算。

3. 钢管混凝土结构的抗震设计要求（1）结构抗震性能的要求钢管混凝土结构的抗震性能应满足建筑抗震设计规范的要求，即在一定地震烈度下，建筑物应保持整体稳定性，不存在局部破坏。

（2）结构的受力性能要求钢管混凝土结构在地震作用下，应保证结构的受力性能。

其中，地震力作用下的水平位移应符合规范的要求，结构所受的剪力、弯矩、轴力应满足建筑抗震设计规范的要求。

（3）结构的可修复性要求钢管混凝土结构在地震作用下，应保证结构的可修复性。

其中，结构的受损部位应容易修复，不影响建筑物的使用。

四、结构设计1. 钢管混凝土结构的结构形式钢管混凝土结构的结构形式应根据建筑物的用途、层数、地基条件等因素进行选择。

框架结构抗震性能指标研究综述

框架结构抗震性能指标研究综述摘要：研究框架结构抗震性能指标对于评估框架结构整体抗震性能来说是非常的重要理论依据，本文就框架结构在进行低周反复荷载试验时的抗震性能指标进行了综合性的整理和探讨，其中主要包括框架结构的滞回特性、延性、刚度退化和耗能能力等，这些抗震性能指标参数对于研究和评估框架结构的抗震性能，具有非常重要的理论和实际意义。

关键词：框架结构、抗震性能、评估指标1引言根据目前大量地震自然灾害统计表明，许多框架结构建筑物在遭遇地震自然灾害时，大多数都经历了相当大的非弹性变形，框架结构房屋在现有的建筑物中占有较大的比例，严重的地震自然灾害给人类的生命和财产都造成了巨大的损失。

2框架结构抗震性能指标2.1滞回曲线对于滞回曲线的定义通常是指结构在进行低周反复荷载试验时，水平荷载P与水平位移△之间的关系曲线，即为P-△曲线，也就是我们所常说的滞回曲线。

滞回曲线是用来描述当结构撤去了外荷载之后，恢复至原有状态的能力，因此通常也被称之为恢复力特性曲线。

当在进行低周反复荷载试验时，初始阶段的水平位移较小时，框架结构处于弹性阶段，荷载和位移呈现的基本都是线性关系；随着水平位移的不断增加，两者不再具有线性关系，说明这时框架结构已经进入了塑性阶段，滞回环的面积也将会变得越来越大，耗能能力也开始逐渐不断增大，因此滞回曲线是研究框架结构抗震性能反应的最重要指标。

2.2骨架曲线对于骨架曲线的定义是指将结构进行低周反复荷载试验时的各次加载的荷载滞回曲线的最大值点依次相连接起来，即可得到对应试件的骨架曲线。

通过骨架曲线我们可以分析出结构的承载能力以及变形能力，能够直观地反映出评估结构抗震性能的一部分重要指标和重要特征值[1]。

骨架曲线是进行结构非线性抗震分析的重要基础，因此骨架曲线是研究非弹性地震反应的非常重要的指标参数。

利用骨架曲线的变化，可根据弹塑性等效能量法计算，如图所示，初始阶段OD为结构的弹性阶段，过骨架曲线的峰值点A分别做水平方向和竖直方向的垂线，再过原点作直线与骨架曲线相交于B点，使得曲边三角形OBD的面积与曲边三角形ABC的面积相等，则B点所对应的荷载和位移即为屈服荷载Py和屈服位移△y；A点所对应的荷载和位移即为峰值荷载Pm和峰值位移△m；作水平线使得Pu=0.85Pm,且水平线与骨架曲线相交于E点，则E点的所对应的荷载和位移即为极限荷载Pu和极限位移△u。

震后方钢管混凝土框架加固效果试验研究

动丧失承载能力．
关
键
词
方钢管混凝土框架；加固效果；承载力；延性；滞回性能
Ｔ９Ｕ３ｌ文献标识码Ａ
中图分类号
ＥｘｅｉｎａｔｄｎＲｅｎｏｃｎｆｃｆｎｒｔ — ｌｄｐｒｍｅｔｌｕｙｏｉｆｒｉｇＥｆｅｔＳｏＣｏｃｅｅｆｌｉｅ
（．ｃｏｌｆｉｉＥｇｎｅｉｇＨｅｅＵｎｖｒｉｆｅｈｏｏｙｉｎｉ０１２ｈｎ；２ｃｏｌｆｉｉＥｇｎｅｉｇｉｎｉ１ＳｈｏＣｖｌｎｉｅｒ，ｂｉｉｅｓｔｏＴｃｎｌｇ，Ｔａｊ３０３，Ｃｉａ．ＳｈｏＣｖｌｎｉｅｒｎ，Ｔａｊｏｎｙｎｏｎ
ＲｅｔｎｕａｕｕａｒｍｅＤａａｅｙＥａｔｑａｅｃａｇｌｒＴｂｌｒＦａｍｇｄｂｒｕｋｈ
ＧＵＯＲｎ２ＺＡＯＳａ — ｅ，ｏｇＨｈｏｗｉＮＧＸｉｏｗｅＳ－ｎａ— ｉ２ＵＡｉｕ３ｊ
ｌｗ・ｅｅｓｄｃｃｉｌａｈｃｅｓｃｐｒｏｍａｃ．Ｔｅｅｐｒｍｅｔｌｅｕｔｅｅｌａｅｒｐｉｅａｋｓｏｏｒｖｒｅｙｌｏｄｔｃｅｋｓｉｍｉｅｆｒｎｅｈｘｅｃｏｉｎｓｌｒｖａｓｈｔｈｅａｒｄｆｍｅｔｅｎａｒｔｔｒａ
ｏｄｒｏｖｌａｅｓｅｇｈｎｎｆｅｔｎｎｕｅａｅｙｏｔｅｒｐｉｄｆａｓｄｉｅｅｒｑａｅｚｎ，ｔｅｓｕｙａｐｉｄｒｅａｉｔｔｎｔｅｉｇｅｃｄｅｓｒｆｔｆｈａｒｍｅｅｔａｔｕｋｏｅｈｔｄｐｌｔｄｒａｓｅｅｒｕｎｈｈｅ

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。

钢管混凝土框架-剪力墙结构的抗震性能分析

２．ＨａｏｈｕａＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＬＴＤ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８９，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｃｕｓｉｎｇｏｎｓｅｉｓｍｉｃｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅ —ｆｉｌｌｅｄｓｔｅｅｌｔｕｂｕｌａｒｆｒａｍｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｎｓｉｄｅｉｎｒｇ
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３～９４６９．２０１３．Ｏ１．００２
Ｖｏ１．３０Ｎｏ．１
Ｍａｒ．２０１３
文章编号：１６７３—９４６９（２０１３）０１ — ０００６— ０３
第３０卷
第１期
２０１３年３月
河北工程大学学报（自然科学版）ＪｏｕｎａｒｌｏｆＨｅｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）
表现出较好的抗震性能。
关键词：钢管混凝土框架结构；钢筋混凝土剪力墙；弹塑性时程分析；抗震性能；中图分类号：ＴＵ３９８＋．２文献标识码：Ａ
Ｓｔｕｄｙｏｎｓｅｉｓｍｉｃｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｅ— — ｉｆｌｌｅｄｓｔｅｅｌｔｕｂｕｌａｒｆｒａｍｅ— — ｓｈｅｒａｗａｌｌ

型钢混凝土梁--钢管混凝土核心柱组合框架抗震性能试验与分析的开题报告

型钢混凝土梁--钢管混凝土核心柱组合框架抗震性能试验与分析的开题报告摘要本次课题旨在通过型钢混凝土梁--钢管混凝土核心柱组合框架的抗震性能试验和分析研究该结构的抗震性能。

首先，对该结构的组成和特点进行介绍，明确试验目的与方法；其次，分析该结构的力学性能，探讨其受力机理；然后，通过有限元模拟对该结构进行分析，并与试验结果进行对比，验证其准确性和可行性；最后，结合国内外相关研究，探讨该结构在实际工程中的应用前景。

本次课题的研究成果对于推广该结构在建筑工程中的应用，提高建筑结构的安全性等方面具有一定的实际意义。

关键词：型钢混凝土梁，钢管混凝土核心柱，抗震性能，试验，分析一、研究背景抗震是建筑安全的重要因素之一，在地震频繁的区域，建筑结构的抗震性能尤为重要。

随着科技的不断进步和建筑技术的不断发展，越来越多的新型结构材料和构造形式应运而生。

型钢混凝土梁--钢管混凝土核心柱组合框架结构是一种新型结构体系，其综合性能优越，具有很好的抗震性能，逐渐得到了广泛应用。

在实际工程中，如何进一步探讨该结构的抗震性能，以提高建筑结构的安全性，成为了热门的研究领域。

二、研究目的本次研究旨在通过试验和有限元模拟分析，研究型钢混凝土梁--钢管混凝土核心柱组合框架的抗震性能，探讨其适用性和应用前景。

三、研究方法1. 组织试验选取适当规格和数量的结构构件进行试验，通过试验研究结构的受力变形特征和破坏机理。

试验过程中需要严格按照有关规定进行操作，确保试验结果的准确性和可靠性。

2. 有限元模拟分析采用ANSYS等有限元软件，建立型钢混凝土梁--钢管混凝土核心柱组合框架的有限元模型，对其进行受力分析和变形仿真。

3. 数据分析和结果对比通过试验结果和有限元模拟结果的比较分析，得出结论，评价型钢混凝土梁--钢管混凝土核心柱组合框架的抗震性能。

四、研究内容1.型钢混凝土梁--钢管混凝土核心柱组合框架的组成和特点。

2.型钢混凝土梁--钢管混凝土核心柱组合框架的力学性能分析。

钢管混凝土结构抗震性能

南昌大学研究生2015~2016学年第二学期期末读书报告课程名称: 混凝结构理论与应用专业：建筑与土木工程学生姓名: 李海学号: 4160146150学院：建筑工程学院得分:任课教师: 熊进刚时间：2016年6月钢管混凝土结构抗震性能研究摘要：介绍了钢管混凝土组合结构的特点，综述了国内外钢管混凝土结构的抗震性能的研究现状；分析了其存在的问题和实用价值，展望了钢管混凝土结构发展趋势和应用前景; 指出了进一步研究的方向。

关键词: 组合结构; 钢管混凝土结构；抗震性能; 工程应用Abstract:This paper presents the characteristics of steel concrete composite structures，review the status of research on seismic behavior of domestic and foreign steel concrete structure; analyzes the problems and practical value，the prospect of the development trend of steel and concrete structures prospects；points out further research direction.Keywords：composite structure；steel concrete structure; seismic performance; engineering applications钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成、且钢管及其核心混凝土能共同承受外荷载作用的结构构件，按截面形式不同，可分为圆钢管混凝土，方、矩形钢管混凝土和多边形钢管混凝土等。

钢管混凝土是在劲性钢筋混凝土、螺旋配筋混凝土和钢管结构的基础上演变和发展起来的,利用钢管和混凝土两种材料在受力过程中的相互作用，即钢管对混凝土的约束作用使混凝土处于复杂应力状态之下，从而使混凝土的强度得以提高,塑性和韧性性能大为改善。

有无填充墙钢管混凝土框架抗震性能对比研究

ｆａｅｗｉｒｉｏｔｎｆ１ｌｒｍｔｏｔｕ】１ｗａｌｈｗｈｉｉ
ＹＩＹｉｇｚ，ＬＩＢｉＮｎｉｎ
（ｃｏｌｆｃｉｃｕｅｎｉｉＥｇｎｅｉｇＩｎｒｏｇｌｉｅｓｙｏｃｅｃｎｅｈｏｏｙＳｈｏｏｈｔｔｒｄＣｖｌｎｉｅｒｎ，ｎｅｎｏｉＵｎｖｒｉｆｉｎｅａｄＴｃｎｌｇ，ＡｒｅａＭａｔＳＢｏｏ１００Ｃｉａａｔｕ０４１，ｈｎ）
ＡｂｔａｔＴｎｌｓｓＲＨＳｆａｅｓｃｐｒｏｍａｃｎｅｉｅｅｔｏｄ．ｈｓｓｕｙｉｖｓｉａｅｉｄｏｓｒｃ：ｏａａｙｉｒｍｅｓｉｍｉｅｆｒｎｅｕｄｒｄｆｒｎａｓｔｉｔｄｎｅｔｔｓｗｏｋｎｆｌｇｔ
种钢管混凝土框架结构进行了在承载能力、延性、耗能能力以及破坏机制的分析研究。研究结果表明：两种框架结构在进行水平低周反复加载试验，带填充墙矩形钢管混凝土框架结构较无填充墙的框架结构其滞川曲线更加饱满，耗能能力强等抗震性能。该成果对高层钢管混凝土结构具有一的参考价值和指导意义。定
ｒｆｒｎｃａｕｅａｄａｅｏｉｎｉｃｎｃｏｈｉｈｒｓｔｅｏｒｔｔｕｔｅｅｅｅｅｖｌｎｒｆｓｇｆａｅｔｇ．ｉｅｓｅｌｃｎｃｅｅｓｒｃｕｒ．ｉＫｅｙｗｏｒ：ＲＨＳ；ｆａｅｎｌｗａｌｏａｎｇｙｓｅ；ｃｌａｅｍｅｈａｓｄｓｒｍ；ｉｆｌｉｌ；ｌｄｉｓｔｍｏｌｐｓｃｎｉｍ；ｈｔｒｃｕｖ；ｓｉｍｉｈｖｏ；ｙｓｅｉｓｃｒｅｅｓｃｂｅａｉｒ

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。

新型钢管混凝土柱_钢筋混凝土梁节点抗震性能试验研究_尧国皇

E － mail： yaogh@ szmedi. com. cn
收稿日期：2010 － 10 － 20
工业建筑
2011 年第 41 卷第 2 期
97
点具有施工方便、构造简单、传力明确的优点。厦门海峡交流中心二期二号塔楼结构
［ 7］
（图 1 ）已采用了
8］这种新型节点。文献［报道了这类新型节点的静表明，在轴向荷载作用下，力性能的试验研究结果，钢管混凝土柱先于节点而破坏，满足了“强节点弱柱” 要求。为了进一步研究这类节点抗震性能，本文以该塔楼结构节点为原型，设计了 4 个节点试件并进行往复荷载作用下的试验研究。图 2 给出了该塔楼结构采用典型的框架－核心筒体系中的外框架其在节点区域对外钢管开矩形梁柱节点的示意图，孔，同时在剩下的钢管环带上焊栓钉，对节点部位钢管进行加强。
5. 厦门经济特区房地产开发集团有限公司，福建厦门
摘
要：提出一种钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的新型节点形式。在钢筋混凝土梁与钢管混凝土柱连
接区，钢管局部开矩形孔、节点区域钢管加强，使钢筋混凝土梁中的纵向钢筋直接伸入节点，节点混凝土与梁中混凝土成为整体，方便施工且保证了节点刚度。通过 4 个节点试件的试验，研究节点的破坏过程、破坏形态节点破坏由梁的破坏引起，直至节点达到极限状态，节点和耗能性能。研究结果表明：节点的滞回曲线饱满， “强柱、尚未破坏，证实了这种节点的可行性，且满足弱梁、节点更强 ” 的抗震设计原则。关键词：钢管混凝土；节点；抗震性能；试验研究；承载力

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。

钢管混凝土格构柱抗震性能试验研究

图1模型的试验简图数，如表1所示，其中钢材屈服强度为315MPa，肢柱细石混凝土强度为C30：f cu=43.7MPa，C40：f cu=50.52MPa，C50：f cu=59.98MPa。

2结果与分析2.1破坏模式构件编号轴压比是否单侧开洞混凝土强度等级GGZ1 GGZ2 GGZ3 GGZ4 GGZ5 GGZ60.20.30.40.30.30.3否否否开洞面与加载方向垂直开洞面与加载方向垂直开洞面与加载方向平行C40C40C40C40C50C40表1构件参数汇总试验加载初期，体系处于弹性阶段，未见明显变形。

着荷载的增加，柱肢开始出现钢管撕裂现象，裂缝处于竖向柱肢与斜向缀件的焊接处。

随着位移的不断增大，撕裂现象不断出现在斜向缀管与柱肢的连接处，随后竖向柱肢与横向缀管连接处也同样出现钢管撕裂现象，部分钢管裂缝最终使得缀管与柱肢完全脱离。

出于安全的角度考当构件竖向轴压力不能维持稳定时，认为构件已破坏，试验随即停止加载。

加载结束后可在柱肢底部发现较为明显的钢管屈曲现象且呈横向发展状态，部分构件的典型破坏形态如图3所示。

图3部分试件破坏模式（a）GGZ2（b）GGZ42.2水平荷载-位移骨架曲线表2列出了加载试件骨架曲线的特征值，比较了不同参数对钢管格构柱骨架曲线的影响。

结合表2中GGZ1、GGZ2和GGZ3可知，轴压比从0.2增加到0.3和0.4时，试件峰值荷载从132.7kN变化到129.8kN和127.8kN，分别降低了2.2%和3.7%，可见轴压比变化对构件承载能力影响不大；试件位移延性系数随轴压比的增大而降低，从5.65降低到5.58和5.05，分别降低了1.2%和10.6%，位移延性系数下降幅度较大，说明轴压图2构件加载装置图。

钢管自应力混凝土柱抗震性能试验研究

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( 1. Inst itu te of State S tructu re Engineering , D alian U n ivers ity of Technology, D a lian 116024, C h ina ; 2 . C h ina N ortheast A rch itectural D es ign and R esearch I n stitute C o . L td, Shenyang 110003 , Ch ina)
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表 4 试验结果 T ab le 4 T est results
编号 ZT1 - 1 ZT1 - 2 ZT4 - 2 ZT6 - 1 PT1 - 1 PT1 - 2 混凝土 A0 . 35C 720 A0 . 35C 720 A0 . 40C 650 A 0446C 720 PT PT n 0. 32 0. 47 0. 47 0. 34 0. 33 0. 47 q /M P 5 . 56 5 . 56 3 . 78 4 . 28 0 0 N / kN 512 743. 6 723. 4 465. 8 490 700 P / kN 185 . 6 198 . 1 170 . 1 163 . 1 162 . 4 143 L 7 . 28 5 . 91 4 . 66 6 . 24 5 . 31 4 . 35
表 2 普通自密实混凝土配合比 T ab le 2 M ixture propor tions of conventional self compacting concrete
配合比编号 PT 水 X kg /m 3 227. 6 水泥 kg /m 3 569 沙子 kg /m 3 744 . 03 石子 kg /m 3 909. 37 减水剂 kg/m 3 3. 00 强度 /M Pa 44 . 88