型鋼混凝土柱在低周反復(fù)荷載作用下的受扭性能試驗及其抗震性能研究.pdf

1、實腹式型鋼混凝土結(jié)構(gòu)因承載力大、延性性能和耗能能力強等諸多優(yōu)點，已經(jīng)在高層建筑、特別是抗震設(shè)防地區(qū)的高層建筑結(jié)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用。近年來，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的受扭問題日益突出，然而國內(nèi)外規(guī)范卻很少給出受扭承載力計算和相應(yīng)的設(shè)計方法。
　　本文對5個十字型鋼混凝土柱和1個鋼筋混凝土柱對比試件進行低周反復(fù)加載試驗，研究型鋼混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件在壓彎剪扭復(fù)合受力狀態(tài)下的受扭性能和抗震性能。本文首先描述了試件在整個受力過程中裂縫的開展情況和破壞

2、特征，對比分析了各試件的扭矩-扭率滯回曲線、骨架曲線、延性系數(shù)和耗能能力等力學(xué)特性，并探討了軸壓比、扭彎比、混凝土強度和配箍率等參數(shù)對型鋼混凝土壓彎剪扭構(gòu)件受扭承載力及抗震性能的影響。其次，在鋼筋混凝土受扭理論研究的基礎(chǔ)上提出了十字型鋼混凝土構(gòu)件純扭及復(fù)合受扭開裂扭矩的計算方法，并給出了十字型鋼混凝土復(fù)合受扭構(gòu)件兩種不同形式的受扭承載力計算公式，一種基于薄壁構(gòu)件受扭計算理論并結(jié)合現(xiàn)行規(guī)范采用疊加法得到，另一種為鋼筋混凝土部分以變角度空間

3、桁架模型得到其壓彎剪扭強度相關(guān)方程，與型鋼部分按比例疊加得到。之后，利用 ABAQUS有限元分析軟件對試件進行了數(shù)值模擬，計算結(jié)果與試驗結(jié)果基本符合。最后，根據(jù)試驗研究、試驗結(jié)果分析和理論分析，提出了型鋼混凝土復(fù)合受扭構(gòu)件的研究展望。
　　試驗結(jié)果表明：與普通鋼筋混凝土柱相比，十字型鋼混凝土柱的扭矩-扭率滯回曲線更加飽滿，下降段更為平緩，其他各項抗震性能指標(biāo)均較優(yōu)異，總體上表現(xiàn)出更為良好的抗震性能；隨著軸壓比和混凝土強度的提高，構(gòu)