考慮核心約束作用的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)抗震性能分析.pdf

1、近二十年來，鋼管混凝土柱已廣泛應(yīng)用于高層和超高層建筑中，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)用日漸增多，發(fā)展十分迅速。近年來在鋼管混凝土的理論研究成果方面，對(duì)鋼管混凝土構(gòu)件的抗震性能研究較多，但對(duì)這種結(jié)構(gòu)的抗震性能研究還不多，對(duì)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的抗震延性估計(jì)不足，不能滿足工程設(shè)計(jì)的要求，影響了它的推廣應(yīng)用。此外目前的通用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件，對(duì)如何考慮鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的核心混凝土約束作用都沒有明確的說明和指導(dǎo)，也沒有相應(yīng)的工程分析方法來指導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行這類

2、結(jié)構(gòu)的抗震性能分析。本文運(yùn)用極限平衡理論，推導(dǎo)了圓鋼管混凝土短柱約束混凝土強(qiáng)度提高系數(shù)的計(jì)算公式，并討論了其對(duì)鋼管混凝土構(gòu)件延性的影響，總結(jié)了考慮核心約束作用的圓鋼管混凝土構(gòu)件的位移延性系數(shù)取值，重點(diǎn)探究了如何將本課題研究成果約束混凝土強(qiáng)度提高系數(shù)λce和位移延性系數(shù)μ，實(shí)際運(yùn)用到PKPM系列PUSH＆EPDA軟件中進(jìn)行鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能分析。
　　 取得的主要研究成果如下：
　　 1.從三向受壓混凝土的強(qiáng)度極限條

3、件入手，推導(dǎo)出圓鋼管混凝土短柱約束混凝土強(qiáng)度提高系數(shù)，分析其影響因子，并進(jìn)一步分析研究約束混凝土強(qiáng)度提高系數(shù)與軸壓承載能力增益系數(shù)之間的關(guān)系。
　　 2．將理論研究用于指導(dǎo)實(shí)踐，針對(duì)本工程實(shí)例，在彈塑性擬靜力分析(Push-over法)中，考慮到鋼管混凝土柱中約束混凝土本構(gòu)關(guān)系下降段的良好延性，對(duì)多個(gè)材料參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整；在EPDA彈塑性動(dòng)力時(shí)程分析中，用強(qiáng)化型的鋼材本構(gòu)關(guān)系模擬鋼管混凝土中鋼材的本構(gòu)關(guān)系，用弱化型的混凝土雙線型模

4、型模擬鋼管混凝土中混凝土的本構(gòu)關(guān)系。
　　 3．提出了鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的整體延性比及結(jié)構(gòu)動(dòng)力超載系數(shù)，從而初步確定該類結(jié)構(gòu)的抗震安全度和延性系數(shù)。
　　 4．對(duì)比考慮約束的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)與不考慮約束的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)以及普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)三種計(jì)算模型，得到的結(jié)論是考慮核心約束的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的抗震延性明顯優(yōu)于不考慮核心約束的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)和普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；基于理論研究成果提出了對(duì)結(jié)構(gòu)分析軟件相關(guān)參數(shù)的調(diào)整，對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人