防屈曲支撐鋼管混凝土柱組合框架結構抗震性能試驗研究.pdf

1、本文基于擬靜力試驗對兩層單跨防屈曲支撐鋼管混凝土組合框架結構在反復低周荷載作用下的破壞特征、承載能力、滯回性能、延性、耗能能力以及強度、剛度退化性能等力學特性和抗震性能進行了研究，探究了體系中防屈曲支撐的受力特點和對結構抗震性能貢獻。針對防屈曲支撐十字形截面無約束段抗彎能力較弱的缺點，提出了采用工字形截面無約束段的新型防屈曲支撐，并對其滯回性能進行了試驗研究，結合試驗結果和試件的破壞特征，提出了設計建議。通過試驗研究發(fā)現(xiàn)，防屈曲支撐鋼管

2、混凝土組合框架結構具有良好的受力特性及抗震性能，是一種新型高效的雙重抗側(cè)力結構體系；采用工字形截面無約束段的新型防屈曲支撐構造合理、性能優(yōu)良，具有良好的耗能減震能力，值得推廣應用。本文具體完成工作如下：
　?。?）對2個兩層單跨防屈曲支撐鋼管混凝土組合框架結構、1個鋼管混凝土框架結構進行了擬靜力試驗研究。鋼管混凝土框架結構安裝防屈曲支撐后，結構的抗側(cè)剛度、極限承載力和耗散能力可以顯著提高，并且具有良好的延性、穩(wěn)定的后期剛度和承載能

3、力。
　　（2）分析結構關鍵部位的應變數(shù)據(jù)，研究結構體系的塑性鉸形成機制與發(fā)展規(guī)律。在水平荷載作用下防屈曲支撐最先發(fā)生屈服并耗能，起到了保護主體結構的作用，結構的破壞模式遵循著防屈曲支撐—梁—柱的破壞順序，屬于支撐梁鉸破壞機制，鋼管混凝土柱可以在防屈曲支撐進入屈服之后，繼續(xù)提高結構體系的承載能力，形成有效的第二道抗震防線。
　?。?）防屈曲支撐與組合框架的連接方式為螺栓連接或是焊接，都很好地完成了預定的功能，采用兩種連接方式

4、的結構體系的各項性能差別不大。但是在體系中，防屈曲支撐在軸向受力之外還要承受一定的彎矩作用，導致其承載能力和剛度下降明顯。
　?。?）設計制作了4個工字形截面無約束段的新型防屈曲支撐試件，并進行了滯回性能試驗研究。無約束段截面的變化能顯著提高防屈曲支撐外伸段的抗彎抵抗矩，可有效避免由于剛度突變而發(fā)生屈曲失穩(wěn)。研究了新型防屈曲支撐約束屈服段寬厚比對其力學性能和耗能能力的影響，并提出在新型防屈曲支撐內(nèi)核單元一字形與工字形截面的變截面處