鋼-混凝土組合框架抗震性能及地震彈塑性反應(yīng)研究.pdf

1、近年來，鋼-混凝土組合框架結(jié)構(gòu)因其優(yōu)越的抗震性能在實際工程中得到了廣泛的應(yīng)用，并在國內(nèi)外的多次強震中得到檢驗，雖然目前國內(nèi)外對組合構(gòu)件的抗震性能研究已較為成熟，但對組合框架體系的抗震性能及地震響應(yīng)的研究缺乏系統(tǒng)性，尤其是關(guān)于鋼管混凝土柱-組合梁組成的組合框架體系研究更少，國內(nèi)外關(guān)于鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)抗震的相關(guān)規(guī)范中，沒有給出鋼-混凝土組合框架抗震的設(shè)計方法和構(gòu)造措施，因此組合框架結(jié)構(gòu)的抗震性能研究嚴重滯后于工程實踐。針對國內(nèi)外目前的研究

2、現(xiàn)狀，本文對鋼-混凝土組合框架的抗震性能及彈塑性反應(yīng)進行了理論分析和試驗研究，其主要內(nèi)容包括：
　　 (1)利用力的平衡原理及變形協(xié)調(diào)條件，考慮彎曲振動和軸向振動耦合，建立鋼-混凝土組合梁動力學(xué)模型，推導(dǎo)其動力學(xué)方程，編制相應(yīng)的計算程序，計算組合梁自振頻率及在各種工況下的動力響應(yīng)，分析滑移效應(yīng)、豎向掀起以及剪切變形對組合梁動力特性及響應(yīng)的影響。
　　 (2)基于部分作用組合梁有限元模型，推導(dǎo)考慮滑移的部分連接半剛性組合框

3、架梁單元剛度矩陣，引入與連接件剪切剛度以及節(jié)點轉(zhuǎn)動剛度有關(guān)的無量綱參數(shù)，研究滑移效應(yīng)和半剛性連接對組合框架體系動力特性及彈性地震響應(yīng)的影響。
　　 (3)以組合框架柱軸壓比、長細比及梁柱線剛度比為主要參數(shù)，進行8榀由鋼管混凝土柱與組合梁組成的全組合框架在低周反復(fù)荷載作用下的試驗研究，分析其破壞形態(tài)、滯回曲線、強度退化、剛度退化、延性、耗能能力等抗震性能。
　　 (4)基于鋼-混凝土組合框架低周反復(fù)荷載試驗結(jié)果和理論分析結(jié)

4、果，提出考慮軸壓比、線剛度比、長細比等因素影響的簡化骨架曲線和荷載-位移滯回曲線恢復(fù)力模型，該模型能較好地反應(yīng)組合框架構(gòu)件滯回性能的主要特點，計算簡單方便，適用性強。
　　 (5)基于提出的組合框架荷載-位移恢復(fù)力模型，建立適用于組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件的統(tǒng)一彎矩-曲率簡化恢復(fù)力模型，并針對全組合框架結(jié)構(gòu)的受力特性，編制全組合框架結(jié)構(gòu)彈塑性時程分析計算程序EPSRCF，對組合框架彈塑性地震響應(yīng)以及屈服機制進行分析，并與試驗結(jié)果進行對比驗證。