鋼—混凝土混合框架結(jié)構(gòu)強柱弱梁破壞機制研究.pdf

1、鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)能夠充分發(fā)揮鋼與混凝土兩種材料的優(yōu)良特性，在我國得到了迅速的發(fā)展和越來越廣泛的應(yīng)用，但是這種結(jié)構(gòu)發(fā)展歷程較短，缺乏經(jīng)歷地震考驗的機會，如何保證其在高烈度區(qū)的安全應(yīng)用問題亟待解決。選擇合理的破壞模式并加以引導(dǎo)有助于提高結(jié)構(gòu)在大震甚至超大震下的抗震性能，以實現(xiàn)“大震不倒”的性能目標(biāo)。鋼-混凝土混合框架是指由組合柱與鋼梁或組合梁組成的框架，其作為最基本的結(jié)構(gòu)形式，廣泛應(yīng)用于不同結(jié)構(gòu)體系中。現(xiàn)有的規(guī)范、規(guī)程也沒有對混合框架的強

2、柱弱梁問題進行具體規(guī)定，且當(dāng)前針對該問題開展的研究工作也極少。因此本文采用理論分析和數(shù)值模擬方法，對混合框架結(jié)構(gòu)的強柱弱梁破壞機制問題開展了研究，主要工作和取得成果有：
　?、俜謩e對基于纖維模型的組合構(gòu)件彈塑性模型和基于實體模型的組合構(gòu)件彈塑性模型進行了分析驗證，結(jié)果表明兩種模型方法均具有較好的適用性，且是否考慮鋼管與核心混凝土間的粘結(jié)滑移對計算結(jié)果無明顯影響。這一結(jié)論也為纖維模型中鋼管與核心混凝土之間應(yīng)變協(xié)調(diào)符合平截面假定的合理

3、性提供了一定依據(jù)。
　?、趯︿摿?圓鋼管混凝土柱混合框架結(jié)構(gòu)，比較了不同側(cè)向荷載分布形式下的Pushover分析與時程分析的結(jié)構(gòu)整體反應(yīng)(最大頂點位移、最大層間位移角)與局部反應(yīng)(塑性鉸分布、桿端曲率延性)。結(jié)果表明，對于本文的鋼-混凝土混合框架結(jié)構(gòu)采用第一振型荷載分布形式得到Pushover分析結(jié)果是比較合理的。
　?、蹖旌峡蚣芙Y(jié)構(gòu)破壞機制的影響因素進行了參數(shù)分析。研究了柱和梁的極限彎矩比和線剛度比對混合框架結(jié)構(gòu)破壞模式

4、的影響，并討論了不同軸壓比對分析結(jié)果的適用性。結(jié)果表明，極限彎矩比控制了結(jié)構(gòu)的破壞機制，在一定的軸壓比與線剛度比下，增大柱梁的極限彎矩比，結(jié)構(gòu)的破壞模式逐漸由柱鉸破壞機制過渡到混合破壞機制，直至形成梁鉸破壞機制。并初步建議了保證強柱弱梁破壞機制的極限彎矩比取值。對于本文算例，梁柱線剛度比的改變對結(jié)構(gòu)的破壞機制幾乎沒有影響。在一定的極限彎矩比下，線剛度比的減小會延遲底層柱端首個柱鉸的出現(xiàn)，并進一步影響結(jié)構(gòu)的極限承載能力，但是結(jié)構(gòu)破壞模式與