钢管高强混凝土框架抗震性能的试验分析.pdf

摘 要 本文按照 钢《管混凝土结构设计与施工规程》(CECS28:90),钢《结构设计规 范)}(GB50017-2002),馄《凝土结构设计规范》(GB50010-2002)和 建《筑抗震设 计规范》(GB50011-2001)等相关规定，设计制作了一榻1/3比例两跨三层 (圆)钢 管高强混凝土框架结构试验模型，并对模型框架在水平低周反复荷载作用下的抗震 性能进行了试验研究，以验证钢管高强混凝土结构的抗震设计方法。对强柱弱梁型 的钢管混凝土框架的破坏机制、强度、延性、强柱弱梁关系和滞回特性等进行了分 析研究。应用有限元软件SAP2000，对取不同弹性模量的钢管混凝土框架结构的刚 度进行了计算分析，并提出了钢管混凝土框架柱刚度计算的增大抗弯刚度法。对不 同形式的钢管混凝土框架节点的工作性能进行了比较和分析。最后得出结论，钢管 高强混凝土结构使钢和高强混凝土协同工作，充分发挥了钢和高强混凝土两种材料 分别所具有的强度和刚度特性，其抗震性能明显优于钢筋混凝土结构和钢结构，因而 可在我国高层建筑设计中加以推广和应用。 关键词:钢管高强混凝土框架，抗震性能，模型试验，低周反复荷载，破坏机制， 强度，延性，滞回特性，刚度计算，增大抗弯刚度法，节点 ABSTRACT Inthispaper,anexperimentalmodelof2-span3-storyhigh-strengthconcrete-filledsteel tubularrfameisdesignedandmanufacturedaccordingtothecurrentcodesofCodefor designandconstructionofconcrete-filledsteeltubularstructures(CECS28:90),Code fordesignofsteelstructures(GB50017-2002)”，Codefordesignofconcrete structure(GB50010-2002)andCodeforseismicdesignofbuildings(GB50011-2001), andtheexperimentalresearchontheseismicbehaviorofthemodelrfameunderlateral cyclicloadsisperformedtoprovethemethodforseismicdesignofthehigh-strength concrete-filledsteeltubularrfamestructures.Thefailurepattern,strength,ductility, relationshipbetweenbeamandcolumnandhysteresispropertyoftheconcrete-filled steeltubularframeswithstrongcolumnsandweakbeamsareinvestigated.By employingtheFiniteElementsoftwareofSAP2000,therigidityofconcrete-filledsteel tubularrfamestructuresindifferentelasticmodulusiscarriedoutandanalyzed,inwhich theincreasedflexuralrigiditymethodfortherigiditycalculationisproposed.The workingperformanceofdifferenttypesofjointsbetweenbeamsandcolumnsofthe concrete-filledsteeltubularrfamesiscomparedandanalyzedindetail.Finally,some conclusionsaregiventhatthehigh-strengthconcrete-filledsteeltubularsturcturemay makesteelandhigh-strengthconcreteco-work,whichmakesfulluseofthestrengthand rigidityofthetwomaterialsofsteelandhigh-strengthconcrete,andtheseismic pe