角鋼加強的十字形截面鋼筋混凝土柱抗震性能試驗研究.pdf

1、2010年海地地震和智利地震的震后受災程度截然不同，再次反映建筑結構抗震設防的標準、社會防災減災的應急措施以及人民的安全逃生意識都直接關系到地震帶來的人員傷亡和財產損失；08年我國汶川特大地震，系新中國成立以來破壞性最強、波及范圍最大的一次地震，人員傷亡慘重，經濟損失巨大。
　　 地震中建筑、道路和橋梁的破壞不僅會造成巨大的經濟損失和環(huán)境破壞，絕大多數(shù)人員的傷亡也是由于建筑物的破壞或倒塌造成的。汶川特大地震的震害也給我們再次敲響

2、了抗震設防的警鐘。因此，如何實現(xiàn)“小震不壞，中震可修，大震不倒”的抗震設防目標，一直是從事結構抗震研究人員探索的課題。
　　 我國仍是一個發(fā)展中國家，在經濟快速發(fā)展的同時，人們對建筑結構抗震性能的要求在不斷提高。異形柱框架結構是目前提倡使用的結構形式，廣泛應用與高檔住宅和賓館，但異形柱自身的一些不足也限制了其適用范圍，我國現(xiàn)行行業(yè)標準《混凝土異形柱結構技術規(guī)程》中規(guī)定的異形柱框架適用高度較普通框架要低。
　　 基于異形柱

3、結構在國內的應用現(xiàn)狀，以及其發(fā)展前景的需要，如何改善異形柱框架結構的抗震性能、提高其應用范圍，是一門值得深入探討的課題。本文拋棄傳統(tǒng)在異形柱內配置鋼板、工字鋼等型鋼的手段，擬采用在異形柱中配置適量的角鋼，以在少量增大其截面配鋼率的情況下，較大幅度地提高其抗震性能，從而增加異形柱結構的適用范圍，在抗震性能和經濟性以及施工的方便性中尋求一個平衡點。
　　 本文以十字形截面異形柱為研究對象，主要進行了以下三個方面的研究工作：
　

4、　 (1)選取異形柱框架體系中的十字形截面柱，通過5根模型柱(其中4根經過角鋼加強)的低周反復荷載試驗，得到了試驗柱在壓、彎、剪共同作用下的破壞形態(tài)。根據(jù)試驗，分析了角鋼加強的十字形截面異形柱的延性、滯回特性、耗能能力、承載力退化、剛度退化。在探討了是否配置角鋼、軸壓比、配鋼率、配鋼型式等因素對十字形截面異形柱延性、承載力和變形能力影響的基礎上，建立了角鋼加強的十字形截面異形柱的恢復力模型。
　　 (2)運用ANSYS10.0

5、對模型柱的試驗全過程進行非線性仿真分析。從試件各階段的強度指標值和應力-應變曲線比較模擬值與試驗值。結果表明，ANSYS的模擬計算結果與試驗結果吻合度較好。
　　 (3)建立了對角鋼加強的十字形截面異形柱的偏心受壓正截面承載力計算公式，提出了截面承載力調整系數(shù)的概念，并通過試驗柱作算例進行計算，比對試驗結果，發(fā)現(xiàn)公式計算誤差能滿足工程計算精度。
　　 研究表明角鋼加強下的試驗柱具有較好的抗震性能，且提高明顯；角鋼能與混凝