异形钢管混凝土中框架静力弹塑性分析

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1、56低温建筑技术2015年第12期(总第210期)DOI：10．13905／j．enki．dwjz．2015．12．021异形钢管混凝土中框架静力弹塑性分析张莉，伍凯，张贺，于毅，王锐(1．苏州建设交通高等职业技术学校建筑工程系，江苏苏州9151042．河海大学土木与交通学院，南京210098)【摘要】在建筑结构中应用异形截面钢管混凝土结构，可以增加房间使用面积，方便装修，达到美化室内环境的效果。为研究异形钢管混凝土框架结构的性能，对中框架进行了静力弹塑性(Pushover)分析。主要研究了柱肢宽厚比、梁柱屈服弯矩比等因素对框架性能的影响。分析了Pushover曲线、刚度、延性

2、以及破坏机制。分析结果表明，异形钢管混凝土框架承载力高、弹塑性层问变形能力强，延性良好，具备较好的抗震性能。提高柱肢宽厚比或梁柱屈服弯矩比，可显著提高框架的水平承载力；增大柱肢宽厚比，可增大框架的刚度，而梁柱屈服弯矩比对刚度影响较小。增大柱肢宽厚比，框架的延性增大；随着梁柱屈服弯矩比的变化，位移延性系数呈现先升后降的变化趋势，当梁柱屈服弯矩比为0．6时，框架具备较佳的屈服后变形能力。【关键词】钢管混凝土；异形柱框架；Pushover分析；承载力；延性【中图分类号】TU375．4【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2015)12—0056—03钢管混凝土柱是在钢管中填

3、充混凝土而形成、且边柱为T形，中柱为十字形。框架梁采用钢梁，梁宽钢管及其核心混凝土能共同承受外荷载作用的构件。与柱肢厚度相同。图1给出了中框架模型的立面图一。一一广钢管混凝土柱利用钢管与混凝土在受力过程中的组边柱、中柱轴压比n分别为0．2和0．4，n=N／(LA十合作用，充分发挥两种材料的优点。钢管的约束作用A。)。N为柱顶施加的轴压力；A为混凝土截面面积；不仅有效地提高了混凝土的强度，而且改善了混凝土A为钢管的截面面积为混凝土的轴心抗压强度的塑性和韧性，内填混凝土则有效避免或延缓了钢管为钢管的抗压强度。的局部屈曲，从而具备承载力高、抗震性能好、施工方JGJ149—2006(混

4、凝土异形柱结构技术规程》中便等诸多优越性。随着社会的发展和居民生活水平的将异形柱定义为宽厚比h／b不大于4的异形截面柱。逐步提高，人们普遍希望框架结构内部平整光滑、整齐为研究不同柱肢宽厚比对异形钢管混凝土中框架静美观，达到大开问、大净空的要求。为了满足承载力和力弹塑性性能的影响，分别采用h／b=2．5、3．0、3．5的美观性的双重要求，形成了异形钢管混凝土柱的设计柱截面进行分析。思想，通常角柱采用L形截面、边柱采用T形截面、中柱采用十字形截面。异形钢管混凝土柱结构已运用到实际工程中，如广州明汇商业大厦的设计中就采用了带约束拉杆的异形钢管混凝土柱。欧美、日本等一些发达国家，主要研

5、究了方钢管、圆钢管及矩形钢管混凝土结构的受力性能，而对异形钢管混凝土结构的研究主要集中在国内。同济大学、华南理工大学、天津大学分别对异形钢管混凝土柱进行了研究。本文采用大型通用有限图1异彤钢臂摁凝土中框架模型元分析软件sap2000，建立异形钢管混凝土中框架的模型，研究柱肢宽厚比、梁柱屈服弯矩比等因素对其抗为保证结构的破坏机制为延性较好的“梁铰”机震性能的影响。制，GB50010—2010(建筑抗震设计规范》通过柱端弯1计算模型矩增大系数来提高柱子的抗弯承载力。框架梁柱屈服建立了9榀2跨3层的异形钢管混凝土中框架缩弯矩比是一个能够反映梁柱节点处弹塑性发展以及尺模型，用于研究异形

6、钢管混凝土中框架在8度罕遇塑性铰出现顺序的重要参数。在保证其他参数不变的地震作用下的反应。模型跨度2．4m，底层层高前提下，通过改变钢梁尺寸调整梁柱屈服弯矩比Y，1．6m，2、3层层高1．2m。框架柱采用钢管混凝土柱，并设定Y分别为0．4、0．6和0．8。[基金项目】国家自然科学基金资助项目(51208175)；中国博士后基金资助项目(2012M511186)杨明福等：双柱墩地系梁对梁桥地震响应分析59DOI：10．13905／j．enki．dwj,,．2015．12．022双柱墩地系梁对梁桥地震响应分析杨明福，彭剑涛，魏中臣，宁晓骏(昆明理工大学建筑"1-程学院，昆明6505

7、00)【摘要】为分析双柱墩不同道数地系梁对梁桥地震响应的影响，确定合理的地系梁道数。以昆明滇池附近的某连续箱梁桥为研究对象，分别建立桥梁在不同道数地系梁下的有限元计算模型，运用反应谱法在El，E2地震作用下对桥墩加速度、桥墩顶位移、桥墩塑性铰区强度等进行计算分析。计算结果表明设置地系梁减小了桥墩沿横桥向的位移但同时增加了桥墩加速度和桥墩剪力，在抗剪强度满足要求的前提下，应尽量减小桥墩顶位移，当设置二道地系梁能有效减小桥墩沿横桥向的位移，同时考虑到地系梁越多施工难度越大，技术要求也越高，无特殊