防屈曲支撐鋼管混凝土柱組合框架結(jié)構(gòu)抗震性能試驗研究.pdf

1、本文基于擬靜力試驗對兩層單跨防屈曲支撐鋼管混凝土組合框架結(jié)構(gòu)在反復(fù)低周荷載作用下的破壞特征、承載能力、滯回性能、延性、耗能能力以及強(qiáng)度、剛度退化性能等力學(xué)特性和抗震性能進(jìn)行了研究，探究了體系中防屈曲支撐的受力特點和對結(jié)構(gòu)抗震性能貢獻(xiàn)。針對防屈曲支撐十字形截面無約束段抗彎能力較弱的缺點，提出了采用工字形截面無約束段的新型防屈曲支撐，并對其滯回性能進(jìn)行了試驗研究，結(jié)合試驗結(jié)果和試件的破壞特征，提出了設(shè)計建議。通過試驗研究發(fā)現(xiàn)，防屈曲支撐鋼管

2、混凝土組合框架結(jié)構(gòu)具有良好的受力特性及抗震性能，是一種新型高效的雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系；采用工字形截面無約束段的新型防屈曲支撐構(gòu)造合理、性能優(yōu)良，具有良好的耗能減震能力，值得推廣應(yīng)用。本文具體完成工作如下：
　?。?）對2個兩層單跨防屈曲支撐鋼管混凝土組合框架結(jié)構(gòu)、1個鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了擬靜力試驗研究。鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)安裝防屈曲支撐后，結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度、極限承載力和耗散能力可以顯著提高，并且具有良好的延性、穩(wěn)定的后期剛度和承載能

3、力。
　?。?）分析結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位的應(yīng)變數(shù)據(jù)，研究結(jié)構(gòu)體系的塑性鉸形成機(jī)制與發(fā)展規(guī)律。在水平荷載作用下防屈曲支撐最先發(fā)生屈服并耗能，起到了保護(hù)主體結(jié)構(gòu)的作用，結(jié)構(gòu)的破壞模式遵循著防屈曲支撐—梁—柱的破壞順序，屬于支撐梁鉸破壞機(jī)制，鋼管混凝土柱可以在防屈曲支撐進(jìn)入屈服之后，繼續(xù)提高結(jié)構(gòu)體系的承載能力，形成有效的第二道抗震防線。
　?。?）防屈曲支撐與組合框架的連接方式為螺栓連接或是焊接，都很好地完成了預(yù)定的功能，采用兩種連接方式

4、的結(jié)構(gòu)體系的各項性能差別不大。但是在體系中，防屈曲支撐在軸向受力之外還要承受一定的彎矩作用，導(dǎo)致其承載能力和剛度下降明顯。
　　（4）設(shè)計制作了4個工字形截面無約束段的新型防屈曲支撐試件，并進(jìn)行了滯回性能試驗研究。無約束段截面的變化能顯著提高防屈曲支撐外伸段的抗彎抵抗矩，可有效避免由于剛度突變而發(fā)生屈曲失穩(wěn)。研究了新型防屈曲支撐約束屈服段寬厚比對其力學(xué)性能和耗能能力的影響，并提出在新型防屈曲支撐內(nèi)核單元一字形與工字形截面的變截面處