方钢管混凝土暗柱内嵌钢板_混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究
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。
钢板剪力墙抗震性能的试验研究
钢板剪力墙抗震性能的试验研究钢板剪力墙是一种由钢板和框架组成的结构体系，其通过钢板的面内受剪来抵抗水平地震作用。
为了深入了解其抗震性能，我们进行了一系列精心设计的试验。
试验中，首先需要确定合适的试件尺寸和构造。
试件的尺寸应能够反映实际结构中的受力情况，同时也要考虑试验设备的加载能力。
在构造方面，包括钢板的厚度、框架的梁柱尺寸和连接方式等，都需要根据实际工程中常见的形式进行设计。
加载方案是试验的关键环节之一。
通常采用拟静力加载，模拟地震作用下结构的往复水平位移。
加载过程中，逐渐增加荷载的大小和位移的幅度，观察试件的变形、破坏模式以及滞回性能。
在试验过程中，我们发现钢板剪力墙表现出了独特的抗震性能特点。
首先，其初始刚度较大，能够在地震初期有效地限制结构的水平位移。
随着荷载的增加，钢板逐渐进入屈服阶段，通过塑性变形耗散能量，表现出良好的耗能能力。
观察试件的变形情况可以发现，钢板在水平荷载作用下会发生局部屈曲，但这种屈曲并不一定导致结构的立即破坏。
相反，屈曲后的钢板仍能够继续承担荷载，并与框架协同工作，进一步提高结构的抗震能力。
通过对试验数据的分析，我们得到了钢板剪力墙的滞回曲线。
滞回曲线是评估结构抗震性能的重要指标，它反映了结构在反复加载过程中的荷载位移关系。
从滞回曲线可以看出，钢板剪力墙具有饱满的滞回环，这意味着其具有良好的耗能能力和抗震韧性。
然而，试验中也发现了一些问题。
例如，在某些情况下，钢板与框架的连接部位可能会出现过早的破坏，从而影响整个结构的抗震性能。
此外，钢板的厚度和框架的刚度匹配不当也可能导致结构的性能不理想。
为了进一步提高钢板剪力墙的抗震性能，我们可以从以下几个方面进行改进。
优化钢板与框架的连接方式，采用更可靠的节点构造，增强连接部位的承载能力和变形能力。
合理选择钢板的厚度和框架的刚度，使二者能够协同工作，充分发挥各自的优势。
此外，还可以考虑在钢板上设置加劲肋或者采用组合钢板剪力墙等形式，进一步提高结构的刚度和耗能能力。
钢板 混凝土组合剪力墙的抗震性能有限元分析
1、该结构具有较高的承载力和抗侧刚度，能够有效抵抗地震作用，减少结构 变形。
2、在地震过程中，该结构的能量耗散能力较强，能够吸收并分散地震能量， 降低结构损伤程度。
3、与普通剪力墙相比，两边连接钢板混凝土组合剪力墙的位移和加速度响应 较小，能够减轻地震作用对结构产生的影响。
3、与普通剪力墙相比
1、承载能力：通过分析不同地震载荷下的位移和内力分布情况，评估钢板剪 力墙的承载能力和稳定性。
2、延性性能：分析钢板剪力墙在不同地震载荷下的变形行为和能量吸收能力， 评估其延性性能和耗能机制。
3、刚度性能：分析钢板剪力墙在不同地震载荷下的刚度变化情况，评估其刚 度性能和抗侧能力。
4、薄弱环节：通过分析有限元模型中的应力集中区域和能量分布情况，找出 钢板剪力墙的薄弱环节和潜在破坏路径。
实验结果表明，在相同震级下，两边连接钢板混凝土组合剪力墙的位移和加速 度响应均小于普通剪力墙，表现出更好的抗震性能。此外，该结构在地震作用 下的能量耗散能力也较强，能够有效吸收地震能量，减轻结构损伤。
有限元分析
为了进一步深入研究两边连接钢板混凝土组合剪力墙的抗震性能，本次演示采 用了有限元分析方法。在有限元模型中，根据实验试件的设计尺寸和材料参数 建立了精细的模型，并采用了可靠的边界条件模拟地震工况。
1、模型建立：采用商业有限元软件建立钢板—混凝土组合剪力墙的有限元模 型。该模型包括钢板和混凝土两部分，其中钢板采用四边形壳单元模拟，混凝 土采用三维实体单元模拟。
2、材料参数选取：根据实验数据，选取钢板和混凝土的材料参数，包括弹性 模量、泊松比、密度、屈服强度等。
3、边界条件和加载条件：在有限元模型中设置相应的边界条件和加载条件， 以模拟实际工况下的地震作用。
方钢管混凝土柱-钢梁节点的抗震性能研究的开题报告
方钢管混凝土柱-钢梁节点的抗震性能研究的开题报告一、研究背景及意义钢混凝土结构具有很好的抗震性能，是目前广泛采用的一种结构形式。
在钢混凝土结构中，方钢管混凝土柱与钢梁的节点是结构中的关键组件，对结构的抗震性能具有重要影响。
因此，研究方钢管混凝土柱-钢梁节点的抗震性能，对提高钢混凝土结构的抗震能力具有重要意义。
二、研究目标本论文旨在通过对方钢管混凝土柱-钢梁节点进行工程实验和数值模拟分析，探究不同节点配置和参数变化对其抗震性能的影响，为钢混凝土结构设计和工程实践提供技术支持。
三、研究内容和方法1.方钢管混凝土柱-钢梁节点的结构形式及参数设计；2.工程试验：选取符合要求的材料和参数，搭建相应的实验模型，进行静力试验和动力试验；3.数值模拟：基于ANSYS有限元软件，建立方钢管混凝土柱-钢梁节点的三维有限元模型，进行不同节点配置和参数变化下的非线性静力和动力分析；4.对试验结果和数值模拟结果进行比对和分析。
四、研究意义1.为方钢管混凝土柱-钢梁节点的设计提供参考；2.为钢混凝土抗震设计提供技术支持；3.为相关领域的研究提供参考和借鉴。
五、研究进度安排第一年：梳理文献资料，开展钢混凝土结构的基础研究，包括方钢管混凝土柱的理论解析和动力特性分析等；第二年：进行方钢管混凝土柱-钢梁节点的试验研究；第三年：分析试验结果，基于有限元软件进行数值研究；第四年：对试验和数值模拟结果进行比对和分析，并撰写论文。
六、研究结论和创新点本论文通过工程实验和数值模拟，对方钢管混凝土柱-钢梁节点的抗震性能进行了系统研究。
研究结果可为该结构形式的设计提供参考并为相关领域的研究提供借鉴，同时，本研究也可为钢混凝土结构的抗震设计提供技术支持。
创新点在于深入探究了方钢管混凝土柱-钢梁节点的抗震性能，并提出了相应的模型设计和结构优化方法。
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。
密柱_钢板深梁结构抗震性能试验研究_董宏英
第45卷第3期2015年5月东南大学学报（自然科学版）JOUＲNAL OF SOUTHEAST UNIVEＲSITY（Natural Science Edition）Vol．45No．3May2015doi：10．3969/j．issn．1001－0505．2015．03．024密柱-钢板深梁结构抗震性能试验研究董宏英张力嘉曹万林乔崎云刘恒超（北京工业大学建筑工程学院，北京100124）摘要：提出了一种内藏密柱-钢板深梁混凝土组合剪力墙，密柱-钢板深梁为其核心钢构．为研发高性能密柱-钢板深梁结构，对4个具有不同设计参数的试件进行了低周反复荷载试验．试件的密柱分为方钢管混凝土、圆钢管混凝土、工字钢3种截面，钢板深梁分为Q235，Q345两种钢材，试件剪跨比为1.5．基于试验，分析了各试件的承载力、刚度及退化过程、延性、滞回特性、耗能、损伤与破坏过程，提出了密柱-钢板深梁结构承载力计算模型，计算结果与实测结果符合较好．研究结果表明：“强密柱、弱钢板深梁”型结构可实现延性屈服机制；密柱截面用钢量相同时，采用圆钢管混凝土密柱的结构性能最好；与采用Q345钢板深梁的结构相比，采用Q235钢板深梁的结构虽承载力略小但延性更好；密柱-钢板深梁结构具有良好的抗震性能和延性屈服机制．关键词：密柱-钢板深梁；低周反复荷载试验；抗震性能；承载力计算中图分类号：TU398文献标志码：A文章编号：1001－0505（2015）03-0550-07Experimental study on seismic behavior of structurewith dense columns-deep steel plate beamsDong Hongying Zhang Lijia Cao Wanlin Qiao Qiyun Liu Hengchao （College of Architecture and Civil Engineering，Beijing University of Technology，Beijing100124）Abstract：The composite concrete shear wall embedded with dense columns-deep steel plate beams as the core structure was proposed．In order to investigate a high-performance structure with dense columns-deep steel plate beams，low cyclic loading experiments were carried out on four specimens with different design parameters．Three section styles，including concrete filled square steel tube col-umn，concrete filled circular steel tube column，and I-section steel column，were adopted for dense columns．The steel strengths of deep beams included two grades，Q235and Q345．The shear span ratios of all the specimens were1.5．Based on the experiments，the load-bearing capacities，stiffness and deterioration processes，ductilities，hysteretic behaviors，energy dissipations，damage and failure processes of specimens were analyzed．The load-bearing capacity calculation model was established，and the calculation results were in good agreement with the test results．The investigation results show that the structure with“strong columns and weak deep steel plate beams”can achieve the duc-tile yield mechanism．Among three types of dense columns with the same steel consumption，the structure with circular steel tube columns has the best seismic performance．Compared with the struc-ture of Q345，the structure with steel deep beams of Q235has better ductility in spite of lower load-bearing capacity．The structure with dense columns-deep steel plate beams has good seismic perform-ance and shows good ductile yield mechanism．Key words：dense columns-deep steel plate beams；low-cycle loading experiment；seismic behavior；load-bearing capacity calculation收稿日期：2014-12-24．作者简介：董宏英（1966—），女，博士，副教授，donghy@bjut．edu．cn．基金项目：北京市自然科学基金资助项目（8122004）、“十二五”国家科技支撑计划资助项目（2012BAJ13B02）．引用本文：董宏英，张力嘉，曹万林，等．密柱-钢板深梁结构抗震性能试验研究［J］．东南大学学报：自然科学版，2015，45（3）：550-556．［doi：10．3969/j．issn．1001－0505．2015．03．024］地震区复杂高层建筑抗震设计对高性能的钢-混凝土组合剪力墙提出了较高的要求．为提高剪力墙的抗震性能，国内外学者进行了较多的研究．聂建国等［1-2］对低剪跨比双钢板-混凝土组合剪力墙、方钢管混凝土暗柱内嵌钢板-高强混凝土组合剪力墙的抗震性能进行了一系列试验研究．吕西林等［3］对16个内置钢板钢筋混凝土剪力墙进行了抗震性能的研究，并且拟合出内置钢板钢筋混凝土剪力墙的受剪承载力计算公式．崔龙飞等［4-5］研究了内置钢板与内置钢桁架混凝土组合剪力墙抗震性能对比以及不同钢-混凝土组合剪力墙抗震性能．蒋欢军等［6］对新型的抗震耗能剪力墙地震耗能计算进行了推导并进一步优化分析，得出了耗能效果与刚度强度的关系．Kharmale等［7］提出了一种刚性梁柱节点剪力墙的塑性设计方法，通过设定一种特殊延性和优选的屈服机制，对重力二阶效应进行了必要的补充改进．在本课题组研究钢管混凝土边框内藏钢板剪力墙抗震性能与损伤加固的基础上［8］，本文提出了一种内藏密柱-钢板深梁混凝土组合剪力墙，该组合剪力墙的核心钢构为密柱-钢板深梁结构．研究该组合剪力墙抗震性能的首要问题是揭示密柱-钢板深梁结构的抗震机理．针对4个具有不同密柱截面形式和不同钢板深梁材料强度试件进行低周反复荷载试验，研究其抗震性能．密柱选用方钢管混凝土、圆钢管混凝土、工字钢3种不同截面，钢板深梁选用了Q235和Q345两种不同材料．分析了不同参数对试件承载力、刚度及退化过程、延性、滞回特性、耗能、损伤与破坏过程的影响．基于试验，提出了力学计算模型．1试验1.1试件设计设计了4个1/5缩尺密柱-钢板深梁结构试件，柱距在1 3m之间的柱称为密柱，跨高比小于2的简支梁或跨高比小于2.5的多跨连续梁称为深梁；试件剪跨比均为1.5．试件F-1和试件F-3均为方钢管混凝土密柱-钢板深梁结构，前者钢板深梁为Q235钢材，后者钢板深梁为Q345钢材；试件F-2边柱为圆钢管混凝土密柱-钢板深梁结构，中柱为方钢管混凝土柱，钢板深梁为Q235钢材；试件F-4为工字型钢密柱-钢板深梁结构，钢板深梁为Q235钢材．试件均设置3道钢板深梁．试件模型几何尺寸见图1．方钢管混凝土柱采用□140mmˑ140mmˑ4 mm方钢管，圆钢管混凝土柱采用○160mmˑ5mm圆钢管，均采用Q345无缝钢管制作；工字钢柱由Q345钢板焊接而成．试件密柱用钢量相同，钢板深梁高160mm、厚4mm，插入钢管柱腔体内并与之焊接，或直接与工字钢柱焊接．4个试件采用同批C45细石混凝土浇筑，实测弹性模量为32.8GPa，立方体抗压强度为45.3MPa．实测钢材力学性能见表1．表1钢材力学性能钢材分布位置屈服强度/MPa极限强度/MPa延伸率/%弹性模量/GPaQ345钢F-3钢板深梁、密柱375.03507.7611.927205Q235钢F-1，F-2，F-4钢板深梁270.32401.1611.932210 1.2试验方案与测点布置本试验在北京工业大学工程结构试验中心完成．试件加载装置见图2（a），加载现场照片见图2（b）．本试验采用低周反复荷载的加载方式，首先在加载梁顶部施加一竖向荷载1000kN保持不变，水平荷载由水平拉压千斤顶施加，加载点位于加载梁中点，距试件基础顶面的距离为1110mm．4个试件全部采用荷载和位移联合控制的方式进行加载，即在试件屈服之前采用荷载控制加载，屈服之后采用位移控制加载．距离基础顶面1110 mm处布置电子位移计，基础侧面布置电子百分表，钢管混凝土边柱距基础顶面210mm处布置电子百分表，分别接IMP应变数据采集系统采集试验数据．竖向和水平荷载传感器接IMP数采系统监测竖向荷载和记录水平荷载值．应变片布置在钢管柱上下两端的4个角部、钢板深梁四角及中部．应变片通过IMP数采系统采集．试验损伤和破坏现象通过人工观测．2试验结果及分析2.1破坏特征试件破坏形态见图3，实测各试件破坏及损伤过程如下．1）试件F-1．当荷载加至负向240kN（即极限荷载的83.5%）时，受压侧的钢管混凝土柱下端出现鼓包，高度约2mm；加载至298.79kN（即位移角为1/50）时，钢板深梁全部屈曲，达到极限荷载，荷载随后开始下降；随着位移的逐渐增大，承载力逐渐下降，钢板深梁与柱的连接处开始撕裂，整体的斜向鼓起变为平行四边形，试件最终破坏形态见图3（a）．155第3期董宏英，等：密柱-钢板深梁结构抗震性能试验研究http：//journal．seu．edu．cnhttp ：//journal．seu．edu．cn（a ）试件F-1（b ）试件F-2（c ）试件F-3（d ）试件F-4图1试件设计图（单位：mm）（a ）加载装置（单位：mm）（b ）加载现场图2加载装置和现场255东南大学学报（自然科学版）第45卷http ：//journal．seu．edu．cn（a ）试件F-1（b ）试件F-2（c ）试件F-3（d ）试件F-4图3各试件最终破坏形态2）试件F-2．加载至正向280kN 时，受拉柱底部与基础顶面处出现缝隙；加载至312kN （即极限荷载的86.7%）时，中柱受压角部出现鼓起约2mm ，下部受压侧钢板发生平面外屈曲；加载至极限荷载360kN 时，钢板深梁全部出现平面外屈曲，中柱受压角部出现4mm 鼓包；加载结束时位移为56mm ，位移角达到1/20，下部爆皮现象严重，钢板深梁平面外屈曲达到40mm ，与柱的连接部位撕裂30mm．最终破坏形态见图3（b ）．3）试件F-3．当加载至正向261kN （即极限荷载的85.2%）时，受压柱下侧角部出现鼓包；加载至极限荷载305kN 时，受压边柱外侧角部鼓起5mm ，钢板深梁均出现平面外屈曲，变形高度最大达到4mm ；当荷载下降至178kN 时，受压柱开裂达到20mm ，混凝土压碎外露，钢板深梁屈曲严重，角部撕裂最大达70mm．试件最终破坏状态见图3（c ）．4）试件F-4．当加载至正向191kN 时，钢板深梁均出现屈曲，最大可达4mm ；加载至极限荷载234kN 时，边柱柱角弯曲变形屈曲达到4mm ；随着位移与荷载的不断增加，工字钢柱和钢板变形逐渐加大，至破坏时边柱受压部分爆皮严重，翼缘屈曲达到12mm ，钢板深梁屈曲严重．试件最终破坏状态见图3（d ）．由图可知，4个试件均出现钢板严重屈曲现象，若内藏在混凝土中，会抑制屈曲效果．2.2承载力、位移和刚度退化实测所得试件正负两向屈服荷载均值F y 和正负两向极限荷载均值F u 见表2．各试件加载点高度处水平位移实测值及延性系数实测值见表3．由表可知，与试件F-1相比，试件F-2的屈服荷载均值提高了18.7%，极限荷载均值提高了18.9%，水平最大位移和延性系数略有提高；与试件F-3相比，试件F-2的屈服荷载和极限荷载实测值均有较大提高．这表明边框柱截面形式的不同对结构承载力影响较大，圆形边框柱对承载力提高较为明显．与试件F-3相比，试件F-1的承载力略有降低，延性系数略有提高，表明钢板深梁材料强度的不同对结构的承载力和延性有一定影响．表2屈服荷载和极限荷载均值试件编号F y /kNF u /kN 实测值相对值实测值相对值F y /F u F-1242.80 1.000288.50 1.0000.842F-2288.09 1.187343.13 1.1890.840F-3252.46 1.040290.01 1.0050.871F-4179.310.739214.620.7440.835表3水平位移及延性系数实测值试件编号U y /mmU d /mmμ实测值相对值θp 实测值相对值θp 实测值相对值F-110.63 1.0001/10435.58 1.0001/32 3.35 1.00F-210.91 1.0301/9837.51 1.0541/34 3.44 1.03F-311.27 1.0601/9937.20 1.0451/30 3.300.99F-48.530.8021/13029.380.8261/383.441.03注：U y 为试件达到明显屈服时正负两向水平位移均值；U d 为荷载下降至极限荷载85%时对应的位移（对于试件F-4，则为试验结束时的位移）；θp 为弹塑性位移角；μ=U d /U y 为延性系数．试件的刚度实测值及其衰减系数见表4．实测所得各试件的刚度K -位移角θ关系曲线见图4．由表4和图4可知：①各试件的刚度退化逐渐变慢，并随变形的加大逐渐趋于直线．②与试件F-1相比，试件F-2的初始弹性刚度和屈服刚度分别增大了12.7%和6.1%，而试件F-4则分别下降表4刚度实测值及其衰减系数试件编号K o /（kN ·mm －1）K y /（kN ·mm －1）实测值相对值实测值相对值βyo F-1160.45 1.00022.91 1.0000.143F-2180.85 1.12724.31 1.0610.134F-3167.82 1.04622.99 1.0030.137F-4135.220.84321.030.9180.156注：K o 为试件初始弹性刚度均值；K y 为试件屈服时割线刚度；βyo =K y /K o 为从初始弹性到明显屈服时的刚度衰减系数．355第3期董宏英，等：密柱-钢板深梁结构抗震性能试验研究http ：//journal．seu．edu．cn图4K-θ关系曲线了15.7%和8.2%，说明不同的边框密柱形式对试件刚度有较大影响，圆钢管混凝土柱-钢板深梁结构的刚度较大；试件F-3与试件F-1相比，初始弹性刚度和屈服刚度提高较小，表明不同的钢板深梁材料对结构刚度影响较小．③试件F-2的刚度退化系数比试件F-1减小了6%，表明圆形边框密柱的刚度退化速度更快．2.3耗能和滞回特性实测所得各试件水平荷载F -水平位移U 关系曲线见图5，其骨架曲线见图6．试件F-4由于试验设备原因，加载至水平位移30mm 处停止．由图可知：①与试件F-4相比，试件F-1、试件F-2和试件F-3的滞回环更饱满，承载力更高，钢管混凝土密柱-钢板深梁结构耗能能力更强．②试件F-1与试件F-3的滞回曲线基本相同，说明钢板深梁钢材强度的不同对耗能能力有一定影响．（a ）试件F-1（b ）试件F-2（c ）试件F-3（d ）试件F-4图5荷载F -位移U滞回曲线图6骨架曲线各试件的耗能实测值见表5．根据滞回曲线，利用积分求得试件破坏时的累积面积之和，以此作为实际耗能．表5耗能实测值试件编号h e E 0.02/（kN ·mm ）E p /（kN ·mm ）实测值相对值实测值相对值F-10.3617902.52 1.000242094.6 1.000F-20.3728705.45 1.102329673.5 1.362F-30.3517125.350.902242480.91.002F-40.3985902.630.747注：h e 为等效黏滞阻尼系数；E 0.02为1/50位移角（位移为22mm ）时的耗能值．455东南大学学报（自然科学版）第45卷http ：//journal．seu．edu．cn 由表可知，试件F-2与试件F-1相比，1/50位移角时耗能值E 0.02提高了10.2%，破坏时弹塑性耗能值E P 提高了36.2%，表明圆钢管试件耗能性能优于方钢管试件；试件F-4与试件F-1相比，1/50位移角时耗能值下降了25.3%，表明工字钢试件的耗能能力低于钢管混凝土试件．由此可知，圆钢管混凝土密柱-钢板深梁结构的抗震性能优于方钢管边框柱结构和工字钢边框柱结构．根据《结构抗震试验》［9］规定，可以用h e 来评定结构耗能能力，计算简图见图7，计算式为h e =S CBA +CDA2πS EOB +FOD（1）式中，S CBA +CDA 为滞回环面积，表示试件在一个循环过程消耗的能量；S EOB +FOD 为滞回环卸载点到横坐标轴之间三角形的面积．图7h e 计算示意图由表5可知，4个试件的等效黏滞阻尼系数均达到0.3以上，耗能能力较好．3承载力计算3.1承载力模型根据试验，建立了钢管混凝土密柱-钢板深梁结构承载力计算简化模型（见图8）．图中，F h 为加载时水平推力；N 为加载时轴力；N Lc ，N M c ，N Ｒc 分别为左柱、中柱、右柱分配的轴力；F Lc ，F M c ，F Ｒc 分别为左柱、中柱、右柱承担的水平推力；M Lc ，M M c ，M Ｒc 分别为左柱、中柱、右柱承担的极限弯矩；V i 为第i 道钢板深梁的剪力；H 为密柱-钢板深梁结构柱的高度；b 为密柱-钢板深梁结构柱的宽度；L 为钢板深梁的宽度；h 为钢板深梁的高度．模型的基本假定如下：①密柱-钢板深梁结构柱底部为固定端，上部为无转角的水平滑动支座；②密柱-钢板深梁结构各柱的竖向荷载分配按柱顶的面积比分配；③密柱-钢板深梁结构柱截面变形符合混凝土结构中的平截面假定，忽略钢管柱内受拉区混凝土的抗拉作用；④钢板深梁的反弯点位于跨中界面，受弯剪达到屈服；⑤密柱-钢板深（a ）整体模型图（b ）左柱（c ）中柱（d ）右柱图8承载力模型梁结构柱的上下柱端钢板均受压弯屈服．3.2承载力计算由2.2节和2.3节可知，钢管混凝土密柱-钢板深梁结构达到极限承载力时，柱的上下端截面均达到极限弯矩，形成塑性铰．根据结构力学和承载力模型的平衡条件，可分别得到密柱-钢板深梁结构柱各自分配的水平荷载．对左柱底形心取矩可得F Lc =2M Lc +∑mi =1V i （b +L ）/2H（2）对中柱底形心取矩可得F M c =2M M c +∑mi =1V i （b +L ）H（3）对右柱底形心取矩可得F Ｒc =2M Ｒc +∑mi =1V i （b +L ）/2H（4）钢板深梁剪力为V =γf v ht （5）式中，γ为钢板深梁抗剪强度修正系数，一般取0.7555第3期董宏英，等：密柱-钢板深梁结构抗震性能试验研究0.8，本文建议取0.75；fv为钢板深梁的抗剪强度设计值；t为钢管的管壁厚度．钢管混凝土密柱-钢板深梁结构整体水平承载力为Fh =FLc+FM c+FＲc（6）钢管混凝土密柱-钢板深梁结构的密柱截面类型包括方钢管混凝土柱、圆钢管混凝土柱形和工字型钢柱．极限弯矩计算中，钢材应力-应变关系采用理想弹塑性模型，混凝土应力-应变关系采用规范［10］建议的模型．3.3计算值与实测值的比较根据3.1节和3.2节中的承载力计算模型和公式，得到各钢管混凝土密柱-钢板深梁试件的承载力，与实测值的比较见表6．由表可知，计算值与实测值基本符合，表明承载力简化模型适用于此类构件的计算分析．表6钢管混凝土试件承载力计算值与实测值比较试件编号计算值/kN实测值/kN相对误差/% F-1312.00288.508.15F-2364.82343.13 6.32F-3316.43290.019.11F-4224.84214.62 4.764结论1）提出的密柱-钢板深梁结构具有良好的抗震性能．钢板深梁与密柱设计参数应合理匹配，以实现“强密柱、弱钢板深梁”的延性屈服机制．2）密柱截面类型对密柱-钢板深梁结构抗震性能有明显影响．截面用钢量相同时，圆钢管混凝土密柱性能优于方钢管混凝土密柱和工字钢密柱．3）钢板深梁材料对密柱-钢板深梁结构抗震性能有一定影响．与Q345钢板深梁试件相比，Q235钢板深梁试件的承载力略小、延性更好．4）密柱-钢板深梁结构作为型钢混凝土剪力墙的核心钢构，具有良好的抗震性能．参考文献（Ｒeferences）［1］聂建国，卜凡民，樊健生．低剪跨比双钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究［J］．建筑结构学报，2011，32（11）：74-81．Nie Jianguo，Bu Fanmin，Fan Jiansheng．Experimentalresearch on seismic behavior of low shear-span ratiocomposite shear wall with double steel plates and infillconcrete［J］．Journal of Building Structures，2011，32（11）：74-81．（in Chinese）［2］聂建国，胡红松，李盛勇，等．方钢管混凝土暗柱内嵌钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究［J］．建筑结构学报，2013，34（1）：52-60．Nie Jianguo，Hu Hongsong，Li Shengyong，et al．Ex-perimental study on seismic behavior of steel plate rein-forced concrete composite shear walls with square CFSTconcealed columns［J］．Journal of Building Structures，2013，34（1）：52-60．（in Chinese）［3］吕西林，干淳洁，王威．内置钢板钢筋混凝土剪力墙抗震性能研究［J］．建筑结构学报，2009，30（5）：89-96．LüXilin，Gan Chunjie，Wang Wei．Study on seismicbehavior of steel plate reinforced concrete shear walls［J］．Journal of Building Structures，2009，30（5）：89-96．（in Chinese）［4］崔龙飞，蒋欢军，吕尚文．内置钢板与内置钢桁架混凝土组合剪力墙抗震性能对比研究［J］．建筑结构学报，2013，34（3）：132-140．Cui Longfei，Jiang Huanjun，LüShangwen．Comparativestudy on seismic behavior ofＲC composite shear wallwith steel plate and steel truss［J］．Journal of BuildingStructures，2013，34（3）：132-140．（in Chinese）［5］崔龙飞，蒋欢军，吕尚文．不同钢-混凝土组合剪力墙抗震性能对比分析［J］．结构工程师，2012，28（2）：80-88．Cui Longfei，Jiang Huanjun，LüShangwen．Comparisonof seismic behavior of different steel-concrete compositeshear walls［J］．Structural Engineers，2012，28（2）：80-88．（in Chinese）［6］蒋欢军，吕西林．新型抗震耗能剪力墙地震耗能计算及优化分析［J］．同济大学学报：自然科学版，2000，28（4）：383-387．Jiang Huanjun，LüXilin，Calculation of seismic energydissipation and optimal analysis for a new type of energydissipation shear walls［J］．Journal of Tongji Universi-ty：Natural Science，2000，28（4）：383-387．（in Chi-nese）［7］Kharmale S B，Ghosh S．Performance-based plastic de-sign of steel plate shear walls［J］．Journal of Construc-tional SteelＲesearch，2013，90：85-97．［8］曹万林，于传鹏，董宏英，等，钢管混凝土边框内藏钢板剪力墙抗震试验与损伤加固［J］．自然灾害学报，2013，22（2）：36-43．Cao Wanlin，Yu Chuanpeng，Dong Hongying，et al．Seismic experiments and retrofitting of shear wall withCFST columns and embedded steel plates［J］．Journalof Natural Disasters，2013，22（2）：36-43．（in Chi-nese）［9］朱伯龙．结构抗震试验［M］．北京：地震出版社，1989：140-141．［10］中华人民共和国住房和城乡建设部．GB50010—2010混凝土结构设计规范［S］．北京：中国建筑工业出版社，2010．655东南大学学报（自然科学版）第45卷http：//journal．seu．edu．cn。
内置高强芯柱的方钢管混凝土柱—钢梁节点抗震性能研究
内置高强芯柱的方钢管混凝土柱—钢梁节点抗震性能研究内置高强芯柱的方钢管混凝土柱—钢梁节点抗震性能研究摘要：本文针对传统的方钢管混凝土柱—钢梁节点存在的强度不足和抗震性能差的问题，提出了一种新型的内置高强芯柱的方钢管混凝土柱—钢梁节点结构。
通过数值模拟和抗震性能试验，对比分析了传统节点和新型节点的力学性能，验证了内置高强芯柱的方钢管混凝土柱—钢梁节点的抗震性能优越性。
1. 引言方钢管混凝土柱常用于高层建筑的结构中，具有优异的抗压性能和良好的耐久性。
然而，其节点部位往往成为结构的薄弱环节，抗震性能较差。
因此，需要进一步研究改进方钢管混凝土柱—钢梁节点的设计方法，提高结构的整体抗震性能。
2. 研究方法本研究采用数值模拟和抗震性能试验相结合的方法，首先进行数值模拟，对比分析传统节点和新型节点的应力分布和位移响应，为进一步的试验提供参考。
然后，设计了相应的抗震性能试验，通过加载荷施加在试验模型上，测量节点的变形和受力情况，并与数值模拟结果进行对比。
3. 数值模拟结果分析通过数值模拟，我们得到了传统节点和新型节点的应力分布和位移响应。
对比分析发现，传统节点在受力过程中，钢梁容易发生弯曲，从而导致节点的应力集中，容易造成节点的破坏。
而新型节点中的内置高强芯柱能够减小钢梁的弯曲变形，使节点的应力分布更加均匀，提高了节点的强度和稳定性。
4. 抗震性能试验结果分析通过抗震性能试验，我们测量了传统节点和新型节点在地震加载下的变形和受力情况。
结果显示，对比传统节点，新型节点的位移响应更加均匀，节点的变形较小。
另外，新型节点的破坏形态为钢梁的塑性变形破坏，而传统节点往往出现节点区域的剪切破坏。
这表明新型节点的破坏模式更加合理，能够有效提高结构的抗震性能。
5. 讨论本研究利用内置高强芯柱的设计方法改进了方钢管混凝土柱—钢梁节点，显著提高了节点的抗震性能。
然而，仍有一些问题需要进一步研究，如内置高强芯柱的尺寸选择、材料性能等，这些因素将对节点的抗震性能产生影响，需要进一步探索。
钢管混凝土柱-型钢混凝土梁混合框架抗震性能分析的开题报告
钢管混凝土柱-型钢混凝土梁混合框架抗震性能分析的开题报告一、选题背景随着建筑结构设计理念的不断创新和完善，钢管混凝土柱-型钢混凝土梁混合框架逐渐被广泛应用于高层建筑、工业厂房和桥梁等结构中，其具有较好的抗震性能和经济性。
因此，对于这种结构的抗震性能分析具有重要的现实意义和学术价值。
二、选题意义在地震中，结构的抗震性能显得尤为重要。
钢管混凝土柱和型钢混凝土梁是两种常用的结构构件，二者的复合结构在抗震性能方面具有优势。
通过研究钢管混凝土柱-型钢混凝土梁混合框架的抗震性能，可以提高该结构在地震中的安全性和可靠性，为其推广应用提供依据并为后续的研究提供基础。
三、研究内容本文将针对钢管混凝土柱-型钢混凝土梁混合框架的抗震性能进行分析。
主要研究内容包括：1. 介绍钢管混凝土柱-型钢混凝土梁混合框架的概述和特点。
2. 对该结构进行建模，并进行数值分析，得出其基本力学特性。
3. 对该结构进行地震响应分析，并比较分析钢管混凝土柱-型钢混凝土梁混合框架与其他结构形式的抗震性能。
4. 建立相应的优化设计方法，提高钢管混凝土柱-型钢混凝土梁混合框架的抗震性能。
四、研究方法本文将采用有限元方法对钢管混凝土柱-型钢混凝土梁混合框架的抗震性能进行分析，模拟其在地震力作用下的动态响应。
通过在所建模型中添加初始的位移和速度值，并对边界条件进行施加，模拟地震力的作用，并对数据进行分析，得出结论。
五、预期成果本文将研究钢管混凝土柱-型钢混凝土梁混合框架在地震作用下的抗震性能，并通过数值分析得出结论，为推广该结构形式提供参考。
同时也将建立相应的优化设计方法，提高结构的抗震性能，为后续的研究提供基础。
钢管混凝土边框内藏钢板剪力墙抗震试验与分析
摘 要 完成 了 ６个钢 管混 凝土边 框钢板 剪 力墙抗 震 性 能试验 研 究 ， 试 件 包括 ３个 不 同钢板 厚 度 的钢 管混凝 土边框 纯钢 板 剪力墙 和 ３个对应钢 板厚 度 的钢 管 混凝 土边 框 内藏 钢 板组 合 剪 力墙 。基 于试验 ，
ｓ ｑ ｕ ａ ｒ ｅ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｔ ｕ ｂ ｅ ｃ ｏ ｌ ｕ ｎ ａ ｎ（ Ｃ Ｆ Ｓ Ｔ ）ｆ ｒ ａ ｍ ｅ ， ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｅ ｓ ３ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ｍｅ ｎ ｓ ｏ ｔ ’ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｐ ｌ ａ ｔ ｅ ｓ ｈ ｅ ａ ｒ ｗ ａ ｌ ｌ ａ ｎ ｄ ３ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ —
Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｐ ｌ ａ ｔ ｅ ｓ ｈｅ ａ ｒ ｗａ ｌ ｌ ｗｉ ｔ ｈ ＣＦＳ Ｔ ｃ ｏ ｌ ｕ ｍｎ ｓ ｈ ａ ｓ ｇ ｏ ｏ ｄ ｄｕ ｃ ｔ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ． Ｃｏ ｍｐ ａ ｒ ｅ ｉ ｉ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｐ ｌ ａ ｔ ｅ ｓ ｈ ｅ ａ ｒ ｗａ ｌ ｌ ｗｉ ｔ ｈ ＣＦ Ｓ Ｔ ｃ ｏ ｌ ｕ ｍｎ ｓ ，ｔ ｈ ｅ ｌ ｏ ａ ｄ ｂ ｅ ａ ｒ ｉ ｎ ｇ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｉ ｆ ｆ ｎ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｅ ｍｂ ｅ ｄ ｄ ｅ ｄ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｐ ｌ ａ ｔ ｅ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｓ ｈ ｅ ａ ｒ ｗａ ｌ ｌ ａ ｒ ｅ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｆ ｏ ｒ ｅ，ｓ ｅ ｉ ｓ ｍｉ ｃ ｐｅ ｆｏ ｒ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｓ ｐｅ ｃ ｉ ｍｅ ｎ ｓ ａ ｒ ｅ ｂ ｅ ｔ ｔ ｅ Ｉ ・ ．
反复荷载作用下方钢管混凝土柱的抗震性能试验研究
反复荷载作用下方钢管混凝土柱的抗震性能试验研究一、本文概述本文旨在探讨反复荷载作用下方钢管混凝土柱的抗震性能。
通过系统的试验研究和理论分析，本文深入剖析了方钢管混凝土柱在地震力作用下的受力特性、变形行为以及耗能机制。
文章首先对方钢管混凝土柱的构造特点进行了简要介绍，阐述了其在建筑结构中的重要地位。
随后，通过文献综述的方式，梳理了国内外在方钢管混凝土柱抗震性能研究方面的主要成果和存在的问题。
在此基础上，本文设计并实施了一系列针对方钢管混凝土柱的抗震试验，以获取其在反复荷载作用下的实际表现。
文章还将对试验结果进行详细的数值分析和理论解释，旨在揭示方钢管混凝土柱的抗震性能规律，为实际工程中的抗震设计提供科学依据和技术支持。
文章还将就未来研究方向和应用前景进行展望，以期推动方钢管混凝土柱抗震性能研究的进一步深入和发展。
二、文献综述在过去的几十年里，钢管混凝土柱因其卓越的承载能力和抗震性能在建筑工程中得到了广泛的应用。
特别是在地震频繁的地区，钢管混凝土柱的抗震性能成为了研究的重点。
随着科技的不断进步和研究的深入，大量关于钢管混凝土柱抗震性能的研究成果相继问世。
在文献中，对于钢管混凝土柱在反复荷载作用下的抗震性能进行了大量的实验研究。
这些研究主要关注于钢管混凝土柱的破坏模式、耗能能力、刚度退化以及恢复力模型等方面。
一些研究表明，钢管混凝土柱在反复荷载作用下展现出良好的耗能能力和延性，能够有效地吸收和分散地震能量，减少结构的破坏。
同时，钢管对内部混凝土的约束作用也能够提高混凝土的抗压强度和延性，从而进一步增强钢管混凝土柱的抗震性能。
还有一些研究关注于钢管混凝土柱的节点连接和抗震设计方法。
这些研究旨在提高钢管混凝土柱在地震作用下的整体稳定性和抗震性能。
通过优化节点连接方式和提出新的抗震设计方法，可以进一步提高钢管混凝土柱在地震中的安全性和可靠性。
然而，尽管已经取得了一些研究成果，但关于钢管混凝土柱在反复荷载作用下的抗震性能仍有许多问题需要解决。
内置钢板-C80混凝土组合剪力墙抗震性能研究
内置钢板-C80混凝土组合剪力墙抗震性能研究近年来,我国高层建筑发展迅速,各种高层、超高层建筑不断涌现。
内置钢板-混凝土组合剪力墙因其具有承载力高、延性好、耗能能力强等优点,满足高层建筑对结构构件强度、刚度等性能的高要求。
高强混凝土的采用具有节材、可有效减小结构构件的截面尺寸,增加建筑的使用空间等优点,将成为高层建筑领域的优选材料。
将高强混凝土应用于内置钢板-混凝土组合剪力墙,能够充分发挥钢、混凝土组合的优势,可提高剪力墙的承载力、减小剪力墙截面面积并具有较大的抗侧刚度,提高建筑结构综合抗震性能,具有广泛的应用前景。
但因缺乏高强混凝土应用于内置钢板-混凝土组合剪力墙的研究成果和工程实践经验,使得对高强混凝土的认识和理解不同,限制了高强混凝土的应用。
本文采用试验研究与理论分析相结合的方法,对配置混凝土强度等级为C80的内置钢板-混凝土组合剪力墙试件在往复荷载作用下的滞回性能进行分析,研究其承载能力、刚度、延性、耗能能力和破坏特征。
根据试验研究及分析结果,提出内置钢板-混凝土组合剪力墙设计建议。
论文具体完成了以下内容:(1)共完成了30个剪力墙试件试验研究,其中包括20个剪跨比为1的试件和10个剪跨比为2的试件。
系统分析了轴压比、墙身钢板含钢率、墙身分布钢筋配筋率及间距等对试件的承载力、刚度、变形能力、滞回耗能能力及破坏特征的影响。
研究结果表明:内置钢板能有效提高剪力墙的抗侧刚度、承载力和耗能能力;内置钢板-剪力墙的设计轴压比限值可取为0.50;在保证一定构造措施下,C80高强混凝土在试件中能够充分发挥其强度,并不影响试件所需的变形能力。
(2)采用基于修正斜压场理论的VT2程序进行内置钢板-混凝土组合剪力墙的非线性有限元分析,从应力-应变层次出发,对这种试件在模拟地震作用的低周反复加载试验条件下的受力机制和受力全过程进行了更为深入的模拟分析,并与试验结果进行对比。
从每个试件的对比结果看,VT2计算得到的荷载-位移曲线与试验滞回曲线吻合度较高,钢筋混凝土有限元单元受压及受拉破坏位置、形态、裂缝走向均与试验结果近似,具有较高的准确性。
钢管混凝土剪力墙抗震性能研究综述
钢管混凝土剪力墙抗震性能研究综述【摘要】本文对钢管混凝土边框剪力墙的抗震性能进行了研究，阐述了国内外对该类型剪力墙的研究方法和研究成果，并提出当前钢管混凝土剪力墙研究中存在的一些问题。
【关键词】钢管混凝土剪力墙抗震刚度延性随着国民经济的高速增长，我国高层建筑和超高层建筑也越来越多，其结构形式也越来越复杂。
研制抗震性能好的剪力墙是高层建筑抗震设计的关键技术。
1 综述背景为克服钢筋混凝土剪力墙在工作中的缺点，提高其抗震能力，国内外学者针对钢筋混凝土剪力墙进行了许多研究。
其中，开缝剪力墙主要包括：同济大学吕西林提出的填充氯丁橡胶带的带缝剪力墙[1]；东南大学李爱群提出的采用摩阻式控制装置的带缝剪力墙[2]；清华大学叶列平提出的双功能带缝剪力墙[3]。
研究资料表明带缝剪力墙在一定程度上影响了墙的整体性和受力性能。
1905年日本建造了第一个采用型钢混凝土柱的结构，1950年后，日本主要研究了型钢混凝土（SRC）梁的抗弯性能、SRC柱的偏压性能、SRC梁和柱的剪切性能、SRC梁柱节点抗剪性能及钢管与混凝土的黏结性能等[4]。
我国从20世纪50年代开始应用SRC结构，近年来日渐增多[5][6]。
90年代初清华大学对SRC剪力墙进行了抗弯性能试验研究[7]，随后国内外进行了许多研究[8]，研究表明：采用钢-混凝土组合剪力墙能够控制剪力墙中裂缝的发展，形成较完备的耗能机制，起到了良好的二道设防作用，使结构的抗震能力明显提高。
2 国内外研究现状文献[9]对不同混凝土强度等级，不同轴压比，不同剪跨比，不同强弱抗剪连接键等设计参数的矩形钢管混凝土边框组合剪力墙的抗震性能进行了研究。
研究表明：组合剪力墙及筒体可有效地将混凝土剪力墙侧向刚度和承载力大的优势与钢管混凝土柱抗震延性好的优势组合，钢管混凝土边框柱与混凝土剪力墙之间的抗剪连接键能可靠工作，工程应用效果良好。
文献[10]研究了钢管混凝土边框剪力墙抗震性能，对不同轴压比、不同强弱抗剪连接键的矩形钢管混凝土边框剪力墙进行了低周反复荷载下的抗震性能试验研究。
双钢板混凝土组合剪力墙抗震性能研究综述
剪力墙和 1 片低剪跨比钢筋混凝土剪力墙试验，研究了高轴压 比剪力墙在低周往复荷载作用下的变形能力、破坏模式，得到 了试件滞回曲线、骨架曲线、承载力、位移延性系数、刚度退 化、承载力退化和耗能能力等，分析了不同形式连接件对抗震 性能的影响。
plate shear wall performance under cyclic loading [J].Journal of Structural Engineering,2001,127(8):453-460.
[2] Berman J W,Celik O C,Bruneau paring hysteretic behavior of light-gauge steel plate shear walls and braced frames [J].Engineering Structures,2005,27(3):475-485.
[4] 聂建国,陶慕轩,樊健生,等.双钢板-混凝土组合剪力墙研究新进 展[J].建筑结构,2011,(12):52-60.
[5] 李健,罗永峰,郭小农,等.双层钢板组合剪力墙抗震性能试验研究 [J].同济大学学报(自然科学版),2013,41(11):1636-1643.
[6] 陈丽华,夏登荣,刘文武,等.双钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能 试验研究[J].土木工程学报,2017,50(8):10-19.
1 国外双钢板混凝土组合剪力墙研究现状 2000年，英国学者Lubell[1]等为了研究框架柱的抗弯刚度与
薄钢板拉力带形成的相互关系，进行了2个单层单跨内嵌薄钢板 剪力墙的刚性框架和1个四层办公楼模型的试验研究。
钢板_混凝土组合剪力墙受剪性能试验研究_孙建超
改善剪力 墙抗 震性 能的 另一 种思 路是 采 用钢-混 凝土组合剪力 墙, 发挥 混凝 土与钢 两种 材料各 自的优 势, 文[ 3] ~ [ 5] 对侧面 有混 凝土薄 墙板的 钢板 剪力墙
进行了研究, 在 这些研 究中混 凝土 仅作为 对钢 板的加 强措施, 未考虑其对承载力的贡献, 同时试 验中轴压比 较小, 高宽比较大。为此通过 11 片高宽比 为 115、高轴 压比的钢板- 混凝土组合剪力墙受剪 性能的试 验研究, 考虑钢与混凝土 的共 同作用, 综合 比较墙 身钢 板与周 围型钢不同连接方式影响, 给出钢板- 混凝土组 合剪力 墙的受剪承载力设计计算公式和受剪截面 控制条件的 建议公式。 2 试验概况 211 试件参数
Experimental study on shear behavior of steel plate- concrete composite wall Sun Jianchao, Xu Peifu, Xiao Congzhen, Sun Huizhong, Wang Cuikun
浅析钢管混凝土柱与剪力墙组合槽钢抗剪节点施工
浅析钢管混凝土柱与剪力墙组合槽钢抗剪节点施工发表时间：2017-11-08T20:58:13.107Z 来源：《基层建设》2017年第23期作者：丁健[导读] 摘要：钢管混凝土结构由于其优越的力学性能，在高层建筑中应用较多，将钢管混凝土的抗震优势与钢板剪力墙的抗震优势合理结合，对提高高层建筑抗震性能十分重要。
本文对钢管混凝土柱与剪力墙组合槽钢抗剪节点施工工艺进行了系统的研究。
广东广晟南方建设公司广东广州 510000 摘要：钢管混凝土结构由于其优越的力学性能，在高层建筑中应用较多，将钢管混凝土的抗震优势与钢板剪力墙的抗震优势合理结合，对提高高层建筑抗震性能十分重要。
本文对钢管混凝土柱与剪力墙组合槽钢抗剪节点施工工艺进行了系统的研究。
关键词：钢管混凝土；混凝土柱；剪力墙；节点区域；施工工艺 0 引言随着建筑物逐渐向跨度更大、高度更高的结构形式转变，钢管混凝土得到了广泛的运用。
钢管混凝土剪力墙是一种新型钢-混凝土组合剪力墙结构体系，即以钢管混凝土柱作为暗柱或边框，与剪力墙共同作用组成的槽钢抗侧力结构体系。
在钢管混凝土柱与剪力墙组合槽钢抗剪节点施工技术中受力合理的节点、接缝设计是该结构体系设计的关键技术，也是决定该结构形式能否推广应用的重要因素。
1 工程概况某工程地下3层，地上45层，总建筑面积为180895m2，其中包括主塔楼、裙房及地下车库，建筑高度216m。
地下室为超市、美食广场、美术馆、地下停车、机电设备和后勤设施，地上为商业、办公、功能空间、避难所等。
2 钢管混凝土柱与剪力墙组合槽钢抗剪节点施工概况该工程地下室B5～B2核心筒剪力墙区域内共计20根矩形钢管柱，每根矩形钢管柱与剪力墙连接部位均采用槽钢抗剪节点，共计216个槽钢抗剪节点。
节点包括槽钢抗剪键加工制作、槽钢抗剪键内剪力墙竖向钢筋穿插与连接、剪力墙竖向及水平钢筋绑扎、剪力墙模板支设、剪力墙混凝土浇筑工序，通过槽钢抗剪键与插入其内的剪力墙竖向分布筋和在端部连续弯折的水平筋以及混凝土组成节点域，槽钢抗剪键对混凝土提供强有力的约束，相当于增加了剪力墙约束边缘构件的面积，改善了该区域混凝土的塑性，进一步提高了钢管混凝土边框组合剪力，形成稳固的钢管混凝土柱与剪力墙组合结构体系。
钢管混凝土边框与剪力墙组合节点抗震性能试验研究的开题报告
钢管混凝土边框与剪力墙组合节点抗震性能试验研究的开题报告一、研究背景与意义随着人们对建筑结构安全性的日益重视，抗震性能成为建筑结构设计与施工的重要指标之一。
当前，钢管混凝土结构与剪力墙结构作为新型建筑结构类型，其在抗震性方面具有一定的优势。
其中，钢管混凝土结构具有强度高、韧性好、施工快、重量轻等优点；而剪力墙结构则能够有效地抵抗地震力的水平荷载。
因此，两种结构类型的组合应用，将能够更好地提高建筑结构的抗震性能。
在钢管混凝土边框与剪力墙组合结构中，节点处是两种结构类型的连接点。
钢管混凝土边框与剪力墙结构节点的抗震性能直接影响到整个建筑结构的抗震性能。
因此，研究钢管混凝土边框与剪力墙组合节点的抗震性能，是提高整个建筑结构抗震性能的重要途径之一。
二、研究目的和内容本文的研究目的是：通过试验研究的方法，探究钢管混凝土边框与剪力墙组合节点的抗震性能，以提高建筑结构的抗震性能。
本文的研究内容主要包括以下两个方面：1. 钢管混凝土边框与剪力墙组合节点的试验研究。
在试验室中搭建钢管混凝土边框与剪力墙组合结构，进行静力试验和动力试验，获取节点的受力性能和变形性能指标。
2. 基于试验结果的数值模拟分析。
通过有限元软件建模，模拟钢管混凝土边框与剪力墙组合节点的受力性能和变形性能，分析试验情况下的节点承载力、节点刚度和节点变形等性能参数。
三、研究方法和步骤本文的研究方法主要包括试验研究和数值模拟。
试验研究是本研究的主要手段，可以获取较为真实的节点受力和变形情况。
数值模拟则可以对试验结果进行进一步分析，获取节点的更多性能指标。
本文的研究步骤如下：1. 确定研究的钢管混凝土边框与剪力墙组合结构的构造方案，包括结构的尺寸、材料和截面型号等。
2. 搭建试验台架，进行钢管混凝土边框与剪力墙组合节点的试验研究。
试验方案包括静力试验和动力试验两个部分。
3. 分析试验结果，获取节点的受力性能和变形性能指标，包括节点承载力、节点刚度和节点变形等性能参数。
内置钢板带高强混凝土中高剪力墙抗震性能试验研究
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内置钢板带高强混凝土中高剪力墙 抗震性能试验研究
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角等控制指标较严!如使用普通混凝土剪力墙!必 将造成剪力墙底部尺寸较大抑或剪力墙配筋率较 高!因此需要研究高强混凝土剪力墙结构'%( 的适 用的可行性" 钢材强度高!密度小!延性好" 钢板 混凝土组合剪力墙'#Y!( 具有刚度大)耗能能力强 和承载力高等优点" 钢板剪力墙能减小剪力墙尺 寸!减小墙身的厚度!有效控制剪力墙轴压比的同 时使建筑空间的更适用!但其耗钢量大)施工过程 难以控制!对专业技术人员素质要求较高!加之钢 材较贵!难以降低成本"
9:引:言
剪力墙因具备较大的刚度和较好的抗侧移能
力而作为一种主要的抗侧力构件广泛应用于框 架,剪力墙结构)剪力墙结构和筒体结构中" 在 地震作用下建筑结构地震作用较大!特别是超高 层!结构水平变形较大且剪力墙轴压比)结构位移
收稿日期 #$%: ;$# ;#" ' ! 联系作者 石继兵!/<-2.#4M2N2W201%AA%?%@!7,6<
钢管混凝土柱与钢梁隔板贯通式节点抗震性能研究
钢管混凝土柱与钢梁隔板贯通式节点抗震性能研究摘要：方形钢管混凝土柱在建筑结构中的使用越来越广泛。
为了研究由方形钢管柱和钢-混凝土组合梁（钢梁）连接的内部膜片直通型接头的抗震性能，对10个接头样本进行了低周循环荷载试验。
在此基础上，对其核心区域的抗震性能进行了更深入的研究和分析，例如作用力过程，破坏形式，磁滞曲线，骨架曲线，延性，刚度下降，强度下降和能量耗散能力。
研究结果表明，节点试件的磁滞曲线具有明显的纺锤形，非常饱满，具有很强的消能能力。
内膜直通型节点即使在节点损坏的情况下，也具有良好的延展性和承载能力，是延性故障。
在整个加载过程中，接头的刚度明显降低，强度很小，可以在地震防御工事地区普及。
关键词：钢管混凝土柱；钢梁隔板；贯通式节点；抗震性能1试验概况1．1试件设计为该测试设计了四个十字形全尺寸接头样本。
其中，试样CV1的钢梁法兰的端部用楔形钢板加固（称为侧板加固型）。
CS系列试样的钢梁法兰设置在膜片A 半径为20mm的圆弧倒角的交界处，并将隔板从两侧制成斜率为1：4的斜面（简称斜面）类型）。
CS系列试件的主要变化参数是隔膜的厚度，浇注孔的L直径，钢管的宽厚比以及钢管是否填充有混凝土。
下部法兰和隔板之间的对接焊缝在焊接时配备了背板，焊接完成后不能将其移除。
焊条采用E43系列；钢梁腹板与剪力板的连接螺栓采用10.9级M16摩擦式高强度螺栓。
试件的钢为Q235B，管内混凝土的设计标记为C40，立方抗压强度为fc = 47.6MPa，弹性模量E =3.73×10MPa。
1.2试验装置及测量内容千斤顶施加在塔顶的恒定垂直载荷，载荷值由液压油泵自动控制器控制。
左右横梁末端使用两个MTS执行器，以施加非对称的低周期重复载荷，并且执行器的行程为±350mm。
为了防止悬臂梁的整体不稳定，在梁端设置了侧向支撑。
MTS 数据采集系统自动收集梁端载荷P和垂直位移，并绘制P-A滞后曲线。
千分表安装在样品上，以测量梁端塑料铰链区域的角和节点区域的剪切变形。
方钢管混凝土柱-钢梁组合框架结构抗震性能研究
方钢管混凝土柱-钢梁组合框架结构抗震性能研究刘翔宇;楚留声【期刊名称】《河南科学》【年(卷),期】2014(000)001【摘要】In recent years,square concrete filled steel tube column-steel composite frame structure is widely used in the high-rise building. In this paper,a eight-storey square concrete-filled steel tube column-steel composite frame structure in the Wenchuan area is studied,with the linear stiffness ratio of the beam and the column as the calculating parameters,using push over analysis on the performance of the structure under seismic action. Research results show that when the composite frame structure of the linear stiffness ratio of the beam and the column is not greater than 0.46,it has a good seismic performance and can provide some references for the aseismic research data.%近年来，方钢管混凝土柱-钢梁组合框架结构是在高层建筑中应用较多的一种结构型式.针对汶川地区一个8层方钢管混凝土柱-钢梁组合框架结构，以梁柱线刚度比为计算参数，采用push over分析对该结构地震作用下的性能进行计算分析.研究结果表明，该组合框架结构的梁柱线刚度比不大于0.46时，具有较好的抗震性能，可为其抗震研究提供一些参考数据.【总页数】3页(P72-74)【作者】刘翔宇;楚留声【作者单位】郑州大学土木工程学院，郑州 450001;郑州大学土木工程学院，郑州 450001【正文语种】中文【中图分类】TU375.4【相关文献】1.T形件焊接加强型连接新型PEC柱-钢梁组合框架结构抗震性能数值模拟 [J], 郭通达;方有珍;袁园;蔡珊珊2.方钢管混凝土柱-H型钢梁组合节点抗震性能试验 [J], 阎石;邵鹿峰;张曰果;綦宝晖;刘福学3.带内隔板的方钢管混凝土柱-翼缘削弱型钢梁节点抗震性能研究 [J], 史艳莉;毛文婧;黄秋秋;王文达4.薄壁钢板组合截面PEC柱-钢梁BRS板部分自复位连接组合框架结构的抗震性能数值模拟 [J], 薛振飞; 易钰剑; 张志成5.组合梁-方钢管混凝土柱框架结构抗震性能的pushover分析 [J], 刘晶波;郭冰;刘阳冰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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文章编号：1000-6869（2013）01-0052-09方钢管混凝土暗柱内嵌钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究聂建国1，胡红松1，李盛勇2，刘付钧2，樊健生3，陶慕轩3，邵大成4，喻德明4（1．清华大学土木工程系，北京100084；2．广州容柏生建筑结构设计事务所，广东广州510170；3．清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室，北京100084；4．广州市新御房地产开发有限公司，广东广州510000）摘要：以某超高层建筑核心筒剪力墙结构为原型，对两端为方钢管混凝土暗柱的内嵌钢板-高强混凝土组合剪力墙进行了拟静力试验研究。
试验设计了3个剪跨比为2.0、设计轴压比为0.5的1ʒ7模型试件，主要变化参数为混凝土强度等级和含钢率。
试验结果表明：试件的破坏形态主要为暗柱钢板竖向焊缝开裂、暗柱内混凝土压溃和底部外包钢板局部屈曲，墙中部混凝土的弯剪斜裂缝发展不明显；3个试件的滞回曲线都较为饱满，具有较高的耗能能力，承载力极限状态时的等效黏滞阻尼系数约为0.22；3个试件的屈服位移角平均值为1/214，极限位移角平均值为1/58，延性系数平均值为3.77；在整个加载过程中，弯曲变形和剪切变形对顶点位移的贡献比例基本保持不变，由剪切变形产生的顶点位移约占总顶点位移的20%。
关键词：内嵌钢板-混凝土组合剪力墙；高强混凝土；方钢管混凝土暗柱；拟静力试验；抗震性能中图分类号：TU398.2TU317.1文献标志码：AExperimental study on seismic behavior of steel plate reinforcedconcrete composite shear walls withsquare CFST concealed columnsNIE Jianguo1，HU Hongsong1，LI Shengyong2，LIU Fujun2，FAN Jiansheng3，TAO Muxuan3，SHAO Dacheng4，YU Deming4（1．Department of Civil Engineering，Tsinghua University，Beijing100084，China；2．RBS Architecture Engineer Design Associates，Guangzhou510170，China；3．Key Laboratory of Civil Engineering Safety and Durability of China Education Ministry，Tsinghua University，Beijing100084，China；4．Xinyu Real Estate Development Company，Guangzhou510000，China）Abstract：This paper presents experimental study on the seismic behavior of steel plate reinforced high-strength concrete composite shear walls with square concrete filled steel tube concealed columns．Three specimens with shear-span ratio of2.0and designed axial compression ratio of0.5were tested under cyclic loading．The variable parameters were concrete strength and steel ratio．The results indicate that the failure patterns of the tested walls includ fracture of the vertical weld between adjacent steel plates，crushing of the concrete in the concealed columns，local buckling of the outside steel plates．The exposed concrete in the middle of the tested walls don’t crack seriously．All the three tested walls exhibite good hysteretic behavior and high energy dissipation capacity．The equivalent viscous damping coefficient at the ultimate state is about0.22for all the specimens．The average values of the yield drift angle，ultimate drift angle and ductility factor for the three tested walls are1/214，1/58and3.77，respectively．The ratio of the top displacement due to flexure deformation and shear deformation kept nearly constant during the whole loading process，and the top displacement due to shear deformation is about20%of the total top displacement．Keywords：steel plate reinforced concrete shear wall；high-strength concrete；square concrete filled steel tube concealed columns；quasi-static test；seismic behavior基金项目：国家科技支撑计划项目（2011BAJ09B01），国家自然科学基金项目（51178246），清华大学自主科研计划项目（2010Z03078）。
作者简介：聂建国（1958—），男，湖南衡阳人，工学博士，长江学者特聘教授。
E-mail：niejg@收稿日期：2012年2月250引言与传统的钢筋混凝土剪力墙相比，钢板-混凝土组合剪力墙具有较高承载能力和延性，截面尺寸小，能有效增加建筑使用面积，因此在超高层建筑中得到广泛应用。
目前，实际超高层建筑中应用的钢板-混凝土组合剪力墙主要分为内嵌钢板-混凝土组合剪力墙和外包双钢板-混凝土组合剪力墙两类。
采用前一种类型剪力墙的结构工程有北京国贸三期、北京财富中心［1］等，采用后一种类型剪力墙的结构工程有盐城广播电视塔［2］。
国内外学者对钢板-混凝土组合剪力墙已开展相关研究。
国内研究主要集中在内嵌钢板-混凝土组合剪力墙上［3-5］，通过低周往复荷载试验，对内嵌钢板-混凝土组合剪力墙的承载力、延性、耗能能力等进行研究。
国外主要针对外包双钢板-混凝土组合剪力墙开展了试验研究［6-7］，分析了外包钢板-混凝土组合剪力墙在面内和面外荷载作用下的受力性能。
广州东塔工程的核心筒剪力墙采用两端为方钢管混凝土暗柱的内嵌钢板-混凝土组合剪力墙，以保证剪力墙采用C80高强混凝土后仍具有足够的延性。
本文对该种形式的钢板-混凝土组合剪力墙进行1ʒ7模型试验，通过试验研究其破坏机理、滞回特性、承载力、延性、刚度与承载力退化、耗能能力和变形特性等。
1试验概况1.1试件设计试验设计了3个试件，试件缩尺比例为1ʒ7。
剪力墙宽度1284mm ，厚度214mm ，剪跨比均为2.0，各试件具体参数如表1所示。
3个试件主要变化参数为混凝土强度等级和截面含钢率：其中试件SRCW-1的混凝土强度等级为C60，含钢率为7.1%；试件SRCW-2的混凝土强度等级为C80，含钢率为7.1%；试件SRCW-3的混凝土强度等级为C80，含钢率为4.6%。
试件SRCW-1几何尺寸及构造如图1所示，其他2个试件与其类似。
试件基础梁采用型钢混凝土，剪力墙内嵌钢板通过对接焊缝焊于基础梁内置的工字形钢骨上。
暗柱加劲肋的钢板厚度3mm ，宽度30mm ，沿墙体上下贯通。
内嵌钢板和暗柱钢板上焊有栓钉，以保证钢板与混凝土之间协同工作，栓钉规格为8ˑ75，间距为100mm ˑ100mm 。
钢筋网采用直径为8mm 的HPB235钢筋，双向钢筋间距均为130mm ，配筋率为0.38%。
表1试件基本参数Table 1Parameters of specimens试件编号截面尺寸宽度/mm 厚度/mm剪跨比混凝土强度等级墙身配筋率钢板厚/mm 暗柱墙身含钢率SRCW-11284214 2.0C600.38%5107.1%SRCW-21284214 2.0C800.38%5107.1%SRCW-312842142.0C800.38%364.6%（a ）正视图（b ）I-I 剖面图（未画栓钉）图1试件SRCW-1几何尺寸及构造详图Fig．1Demensions and details of SRCW-11.2材料性能试件所用钢材为Q345B ，钢筋为HPB235级，其拉伸试验结果如表2所示。
每个试件均制备2组共6个边长为100mm 的立方体试块，并与试件在相同的室内环境中养护。
边长100mm 立方体试块抗压强度与标准试块抗压强度之间采用式（1）［8］进行换算，各试件的混凝土试块抗压强度试验结果如表3所示。
f cu ，150=0.93f cu ，100（1）表2钢板与钢筋材性试验结果Table 2Properties of steel plates and reinforcement钢材种类屈服强度f y /MPa 抗拉强度f u /MPa 延伸率A /%3mm 钢板442.8552.835.25mm 钢板305.6444.833.46mm 钢板363.0512.332.010mm 钢板431.7588.035.68钢筋327.4484.127.21.3试验方案试验在清华大学结构工程实验室20000kN 重型35表3混凝土试块抗压强度Table 3Compression strength of concrete blocks试件编号龄期/d f cu ，100/MPa f cu ，150/MPa SRCW-1772.467.3SRCW-21494.487.8SRCW-31189.683.3结构多功能空间加载装置上进行。