矩形鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震性能研究.pdf

1、矩形鋼管混凝土具有承載力高,塑性變形能力良好,加工制作方便,經(jīng)濟效益可觀等特點,高層及大跨結(jié)構(gòu)中常見其用作豎向受壓構(gòu)件。目前,對鋼管混凝土構(gòu)件的研究已逐步成熟,需要對這類結(jié)構(gòu)體系的工作機理和受力特性進行深入的研究,特別是矩形鋼管混凝土框架梁、柱在結(jié)構(gòu)體系中的受力性能,核心混凝土和鋼管的相互作用機理。本文對一榀單跨三層的方鋼管混凝土柱-矩形鋼管混凝土梁框架結(jié)構(gòu)進行擬靜力加載試驗,研究其抗震性能,內(nèi)容如下:
　　基于擬靜力試驗,考察該

2、類框架體系的破壞機理和破壞特征、承載能力、滯回曲線、延性、強度與剛度退化、耗能。結(jié)果表明:矩形鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)的滯回曲線飽滿,變形、耗能和抗震性能均良好。
　　運用SAP2000對試驗框架結(jié)構(gòu)進行Push-over彈塑性分析,根據(jù)塑性鉸出現(xiàn)的順序與位置,分析框架的破壞機制,得出試件的能力曲線。結(jié)果表明:框架最終呈“強柱弱梁”的破壞機制,能力曲線與試驗骨架曲線吻合較好。
　　依據(jù)試驗結(jié)果和相關(guān)理論分析結(jié)果,主要考慮軸壓比、長

3、細比和約束效應(yīng)系數(shù)的影響,提出了P-Δ骨架曲線的三線性簡化模型及計算方法,與試驗結(jié)果吻合較好?？紤]再加載時的軟化問題,得到了框架的恢復(fù)力模型,為矩形鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計與分析研究等工作提供參考依據(jù)。
　　運用ABAQUS有限元軟件對試驗框架結(jié)構(gòu)進行受力全過程分析,滯回曲線與試驗實測曲線吻合較好,同時得到塑性鉸的位置與長度范圍。借助有限元的分析結(jié)果,對框架梁、柱的鋼管和核心混凝土的應(yīng)力分布和發(fā)展規(guī)律進行分析,為抗震設(shè)計提供依