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加固方钢管混凝土框架的抗震性能试验与理论研究

郭蓉  
【摘要】: 方钢管混凝土广泛应用于高层和超高层建筑,对方钢管混凝土结构抗震性能的研究主要集中在基本构件及梁柱节点,钢管混凝土柱与钢梁组成的框架结构的工作性能的研究尚不多。在前期一榀方钢管混凝土框架抗震性能试验研究的基础上,本文对损伤方钢管混凝土框架的梁柱节点进行了加固,并通过拟静力试验及非线性有限元分析分别对加固方钢管混凝土框架的抗震性能进行了分析研究。 1.通过方钢管混凝土柱的滞回性能,分析了构件破坏时的累积滞回耗能,通过回归分析给出了适合方钢管混凝土柱的双参数损伤模型; 2.针对损伤方钢管混凝土框架的特点,采取了节点增加肋板、腋板及梁端翼缘削弱的方法加固,分析研究了加固后框架在低周反复水平荷载作用下的抗震性能; 3.建立了方钢管混凝土框架在低周反复荷载作用下的非线性有限元计算模型,得到加固方钢管混凝土框架在低周反复荷载作用下的滞回曲线。为分析梁端翼缘削弱对方钢管混凝土框架的影响,建立了非线性有限元模型,并进行了对比分析。 研究结果表明:建立的方钢管混凝土柱损伤模型符合其结构特点,模型对方钢管混凝土结构的震害评估具有参考意义;损伤框架加固后,在低周反复荷载的作用下仍具有较好的抗震性能,加固框架的强度、延性、和耗能能力都有不同程度的提高;非线性有限元计算结果与试验结果吻合较好,有限元计算表明采取翼缘削弱对减缓刚度退化速度、提高结构延性效果显著。


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