內置CFRP圓管的方鋼管高強混凝土框架結構抗震性能研究.pdf

1、隨著鋼管混凝土理論研究的日趨成熟及其在工程實踐中的應用日趨廣泛，鋼管混凝土組合結構優(yōu)越的抗震性能已經(jīng)被廣大科研和工程技術人員所認可。方鋼管混凝土作為鋼管混凝士中極具代表性的一種截面形式，其具有截面抗彎剛度大、節(jié)點構造簡單、易于裝修等特點，在最近的幾十年中已經(jīng)廣泛的應用于國內外各種工程實踐領域，各界學者也對其各項性能進行了大量而深入的研究。
　　內置CFRP圓管的方鋼管高強混凝土的截面形式正是從方鋼管混凝土中衍生出來的，該結構秉承了

2、方鋼管混凝土的截面形式，更使用高強混凝土來代替普通混凝土填筑于方鋼管之中，為了彌補方鋼管混凝土所存在的角部約束效應不足和高強混凝土延性不足的問題，在填筑的高強混凝土中又增加了CFRP材料制成的圓形套管來增強對核心混凝土的約束，提高了構件的承載力及延性。
　　本文為研究內置CFRP圓管的方鋼管高強混凝土柱在框架結構中的工作特點和抗震性能，使用OpenSeesNavigator軟件，對一8層內置CFRP圓管的方鋼管高強混凝土柱-工字型

3、鋼梁的框架結構建立了標準模型，并進行了Pushover分析和一組人工波、兩組自然波作用下的動力時程分析，以此對該結構的抗震性能進行研究。此外，本文還在標準模型的基礎上，變化組合柱的材料配置參數(shù)，對以下4種情況：外包鋼管的鋼材強度、配筋率、混凝土強度、CFRP配置層數(shù)，分別進行了相互獨立的Pushover分析和一組人工波、兩組自然波作用下的動力時程分析，每種情況選取5個參數(shù)梯段，進行縱向的對比和橫向的分析，并最終得出了不同配置參數(shù)對組合柱

4、的影響情況分析和對框架結構的影響情況分析。
　　本文所建立的內置CFRP圓管的方鋼管高強混凝土柱-工字型鋼梁框架結構能夠滿足現(xiàn)行規(guī)范的設計要求并具有較好的抗震能力；在構件層面上，得出了獨立變化外包鋼管的鋼材強度、配筋率、混凝土強度、CFRP配置層數(shù)這4種配置影響參數(shù)，不但由于配置量值的多少對組合柱的承載力、剛度、延性產(chǎn)生影響，此外由于約束作用的存在也同時改變了夾層混凝土和核心混凝土的本構關系，間接地影響了組合柱的承載力、剛度和延性

5、，產(chǎn)生了二階影響效應的結論；而在結構層面上，為了保證結構破壞形式的合理性，一般采用強柱弱梁的設計方法，當施加地震作用力時，先在梁端產(chǎn)生塑性鉸，此種破壞為塑性破壞。本文通過對4種配置方式每種5個配置梯度的參數(shù)分析得出了：在本結構設計時，除了應保證強柱弱梁的設計理念之外，還應依據(jù)設計需要通過變換本文提出的不同材料的配置影響參數(shù)來限制梁柱剛度比的最小值，同時改變組合柱的結構性能，達到在合理的塑性破壞形式的前提下，使組合柱更多的參與結構抗震，提