钢管混凝土结构抗震性能的研究

近二十年来,钢管混凝土已广泛应用于高层和超高层建筑中,取得了明显的经济效益。应用日见增多,发展十分迅速。但对这种结构抗震性能的研究还不多,不能满足工程设计的要求,影响了它的推广应用。本文介绍了两端固定框架柱、单层框架和空间桁架体系的抗震性能的研究和试验,得到了钢管混凝土柱不限制轴压比时长细比的限值,可供研究和设计工作者参考。     

浅谈钢管混凝土结构

钢管混凝土结构具有承载力高、高塑性和韧性好、施工方便、耐火性能好及经济效益显著等显著的优点。近年来在国内外的研究和应用取得了令人瞩目的成果。本文介绍了钢管混凝土结构的特点,论述了钢管混凝土在国内外的发展现状,探讨了钢管混凝土结构的发展前景。     

方钢管混凝土框架结构抗震性能试验研究

近年来方钢管混凝土结构在工程中得到广泛的应用。虽然方钢管对其内部的混凝土约束作用不如圆钢管．但仍具有较好的延性．而且节点构造简单施工方便，日益受到人们的关注。本文研究的是方钢管混凝土柱和钢梁的组台框架在低周反复水平荷载下的抗震性能。     

部分填充混凝土钢管结构桥梁研究

在总结各国钢管结构研究现状的基础上,分析了部分填充混凝土钢管结构的类型及工程应用,探讨了部分填充混凝土钢管桁架结构桥梁的形式,展望了部分填充混凝土钢管桁架新型结构桥梁的优势和应用前景,最后以一座刚性悬索加劲的三跨连续钢桁梁桥为例进行了部分填充混凝土前后的静动力特性对比分析。结果表明:在钢桁梁桥弦杆内填混凝土能降低杆件的应力水平,提高桥梁的整体刚度。     

带钢管混凝土延性柱耗能器的底框砌体结构抗震性能分析

为改善普通低剪力墙的抗震性能,提出带钢管混凝土延性柱耗能器的底框砌体结构方案,并与带钢管混凝土耗能低矮剪力墙底框砌体结构以及普通底部框剪砌体结构的抗震性能进行了对比分析,探讨了三者的动力特性、加速度响应、层间位移、层最大位移、基底剪力以及耗能能力。结果表明,带钢管混凝土延性柱耗能器的底框砌体结构的耗能能力明显提高,大约提高了1.25～1.5倍,耗能器可以消耗更多的地震能量,从而保护主体结构免遭严重破坏,提高了建筑物的抗震性能。     

钢管混凝土框架—剪力墙结构的地震响应分析

对钢管混凝土柱的高层框架-剪力墙结构进行地震响应计算,从理论上分析了结构的自振特性、罕遇地震作用下各自的地震反应,综合评定了钢管混凝土结构的抗震性能,为该结构的设计提供了参考数据.     

钢管混凝土组合简体结构的抗震性能探究

钢管混凝土最早应用于桥梁的建造中。这是因为钢管混凝土组合材料在力学性能上远高于同等成本水平的其它材料。所以钢管混凝土在建筑施工中的应用非常广泛，更由于钢管混凝土的延展性、恢复性以及能量的损耗极低，从而使钢管混凝土组合简体结构的抗震性也得以体现。所以本文主要从钢管混凝土简体结构的研究背景以及发展现状出发，具体论述钢管混凝土组合简体结构的抗震性能。     

钢管混凝土结构的发展和展望

钢管混凝土结构由于具有一系列优点,近年来在国内外的研究和应用取得了令人瞩目的成果。介绍了钢管混凝土结构的特点,论述了钢管混凝土在国内外的发展现状,探讨了钢管混凝土结构的发展前景。     

两层钢管混凝土组合框架结构抗震性能试验研究

拟动力试验方法最早是由日本学者于1975年提出的,它综合了拟静力试验、振动台试验和时程反应数值分析的特点,来实际模拟结构损伤、刚度变化产生的非线性行为,近年来已得到广泛应用。本文通过对一榀由钢管混凝土柱和组合楼盖经由半刚性连接构成的组合框架1/3比例模型的拟静力、拟动力试验和弹塑性地震反应分析,研究此类结构在地震作用下的动力响应、恢复力特性和耗能性能;其中输入的地震波先采用ElCentro波,后采用Kobe波,模拟结构经历不同的地震作用。实测显示:累积损伤导致结构底层刚度的较大弱化,结构基频下降;钢管混凝土柱屈服,角区混凝土开裂,结构呈现较好的变形延性。本文还根据实测结果建立了一个预测组合框架结构在地震作用下弹塑性性能的分析模型,理论计算和试验结果基本吻合;实验和计算表明钢-混凝土组合框架结构具有良好的抗震性能。     

多层钢管混凝土组合框架结构抗震性能的比较研究

钢-混凝土组合结构能够充分发挥钢材和混凝土的优点,具有良好的抗震性能,越来越广泛地应用于高层建筑中.目前,应用较多的主要有钢管混凝土组合结构,为分析研究钢管混凝土组合结构的抗震性能,分别对2栋5层钢筋混凝土框架结构和钢管混凝土组合框架结构进行了地震反应弹塑性时程分析,并对多种地震波输入下的两类结构的加速度和位移反应进行了对比.理论计算分析结果表明:与钢筋混凝土结构相比,钢管混凝土结构具有较好的抗震性能.     

外方内圆复合钢管高强混凝土柱抗震性能试验研究

为研究外方内圆复合钢管高强混凝土柱的抗震性能,完成了6个试件的拟静力试验。试验主要变化参数为轴压比、方钢管壁板厚度及其宽厚比、圆钢管混凝土套箍指标。试验结果表明：6个试件的破坏形态基本相同,均为距柱底约300 mm高度范围内方钢管外鼓屈曲,方、圆钢管之间混凝土局部破坏;试件的水平荷载 位移滞回曲线饱满,无明显捏拢;峰值水平荷载时,轴压比设计值约为1.0的试件位移角略小于1/100,其它5个试件位移角均大于1/100;减小方钢管壁板的宽厚比,或增大圆钢管混凝土的套箍指标,可增大试件的初始割线刚度以及极限位移角;增大方钢管壁板的厚度,可提高试件在轴压力作用下的正截面受弯承载力。采用叠加方法与平截面假定方法计算试件在轴压力作用下的正截面受弯承载力,计算值与实测值吻合较好。     

圆钢管混凝土结构非线性有限元分析

基于合理的钢管混凝土拉、压材料数值本构模型,采用U.L.列式单元增量平衡方程,引入分层梁单元材料非线性分析理论,通过调整截面形心应变和曲率,使梁端内外力平衡,完善了分层单元法,编制了相应的非线性有限元程序,并对已有钢管混凝土结构面内受力,如钢管混凝土偏压柱、不等端弯矩钢管混凝土偏压柱、钢管混凝土压弯构件和钢管混凝土模型拱肋等试验资料进行双重非线性有限元分析。结果表明:几组钢管混凝土模型拱和钢管混凝土压弯构件的荷载-变形曲线和极限承载力与试验结果最接近,验证了本文方法与程序的可靠性,通过与其他学者计算结果相比,表明本文方法具有较高的计算精度。     

预应力钢管混凝土桁架应用与研究探讨

通过总结国内外对于预应力结构、钢结构以及钢管混凝土组合结构的研究和应用成果,在简要论述基础上,提出一种新的组合结构型式———预应力钢管混凝土组合结构。本文针对预应力钢管混凝土桁架,通过其受力机理分析,阐述了其设计方法和构造措施,给出了工程应用实例。并对目前正在进行的研究工作及发展方向作了简单探讨。     

钢管混凝土结构的发展及特点

本文介绍了钢管混凝土结构的发展,并根据国内外钢管混凝土的研究现状,结合钢管混凝土的典型工程应用实例,对钢管混凝土的特点进行了分析。     

外框支框筒内核心筒钢管混凝土组合筒体结构拟动力试验研究

进行了1个钢管混凝土组合筒体结构模型的拟动力试验。模型为比例1∶10的13层钢管混凝土组合筒体结构,外筒为钢管混凝土框支框筒结构,内筒为钢筋混凝土核心筒结构。将模型等效为两自由度体系,分别进行了地震波加速度为0.22g、0.40g、0.62g和1.0g共4种工况的拟动力试验,通过对位移时程、作用力时程、应变状态、开裂状况等参数的测试,研究了结构在地震作用下的耗能机制、破坏特征与破坏机理,以及结构的弹塑性性能。研究表明,核心筒是抵抗水平剪力的重要构件,承担了结构大部分剪力,先于其它构件开裂,但核心筒底层的破坏程度比2层要轻;连梁是核心筒受力最集中、破坏最明显的部位,应重视连梁的延性设计;钢管混凝土角柱的强度高、变形性能好,分担了外框筒的主要轴向力,对其它翼缘混凝土柱起到了卸载保护作用,另外,钢管混凝土柱与梁的环形节点构造在复杂的节点内力联合作用下受力是可靠的。试验证明了钢管混凝土组合筒体结构是一种具有良好抗震性能的结构体系。     

两层带水平缝钢管混凝土剪力墙抗震性能试验研究

设计3个两层单跨缩尺比为1∶.3的带水平缝钢管混凝土剪力墙,对其进行拟静力试验,其中2个组合剪力墙按“强剪弱弯”设计,1个按“强弯弱剪”设计,剪跨比均为1.55,分析结构的承载力、破坏机理、滞回性能、刚度退化、延性及耗能能力等。试验结果表明：钢管混凝土暗柱和剪力墙竖向接合面连接可靠,底层钢管出现局部屈曲;组合剪力墙正截面承载力中绝大部分由钢管混凝土暗柱承担,约占底部弯矩75%;组合剪力墙的极限位移角大于1/100,带水平缝组合剪力墙滞回曲线饱满,无明显“捏拢”现象。给出了无轴压力作用下钢管混凝土剪力墙正截面承载力计算方法,其计算值与试验值吻合较好。      

芯钢管连接的钢管混凝土半连通角节点试验研究

提出一种芯钢管连接的钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的新型节点形式。在钢筋混凝土梁与钢管混凝土柱连接区,局部间断钢管混凝土柱的外钢管,设置芯钢管连接上下钢管混凝土柱,使钢筋混凝土梁中的钢筋直接伸入节点,节点混凝土与梁中混凝土成为整体,简化了节点构造,保证了节点刚度。通过半连通角节点模型试验,研究了节点试件的破坏过程、破坏形态、节点区各组成部分的荷载-应变关系。研究表明,芯钢管混凝土对节点强度、刚度有重要作用。试件破坏是由梁和柱的破坏引起,直至试件达到极限状态,节点尚未破坏,证实了这种节点的可行性,且满足"强柱、弱梁、节点更强"的抗震设计原则。     

钢管混凝土构件的力学性能试验研究

对16根直径相同，偏心率相同，钢管厚度不同，长细比不同的钢管混凝土偏心受压构件进行了试验研究，分析了其破坏过程，破坏机理，探究了影响其强度的主要因素。