四肢鋼管混凝土格構(gòu)柱恢復(fù)力模型研究.pdf

1、鋼管混凝土格構(gòu)柱是指以空鋼管、鋼板或型鋼為綴件與鋼管混凝土柱肢互相連接而成的格構(gòu)式構(gòu)件。與普通鋼筋混凝土柱相比，鋼管混凝土格構(gòu)柱有很多優(yōu)勢(shì)，如承載力高、延性好、施工方便快捷、能充分發(fā)揮各材料的優(yōu)勢(shì)等等，因而被廣泛應(yīng)用在巨型結(jié)構(gòu)、工業(yè)廠房、橋梁及高層建筑等實(shí)際工程中。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)鋼管混凝土格構(gòu)柱的研究相對(duì)較少，且集中在對(duì)構(gòu)件的軸壓和偏壓性能進(jìn)行研究。針對(duì)這種研究現(xiàn)狀，近幾年有不少學(xué)者對(duì)鋼管混凝土格構(gòu)柱的抗震性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，但對(duì)構(gòu)件各

2、參數(shù)的分析及構(gòu)件理論方面的研究都十分有限，因而深入對(duì)鋼管混凝土格構(gòu)柱的研究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文在收集已有四肢鋼管混凝土格構(gòu)柱擬靜力試驗(yàn)相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，采用有限元ANSYS軟件對(duì)四肢鋼管混凝土格構(gòu)柱進(jìn)行了三維非線性數(shù)值模擬，重點(diǎn)研究了軸壓比、等效長(zhǎng)細(xì)比及材料比例系數(shù)對(duì)構(gòu)件滯回性能的影響。通過(guò)上述參數(shù)分析及結(jié)合相關(guān)理論，進(jìn)一步提出了四肢鋼管混凝土格構(gòu)柱恢復(fù)力模型的計(jì)算公式，并研究了此恢復(fù)力模型對(duì)不同節(jié)點(diǎn)類型及不同加載方

3、式的四肢鋼管混凝土格構(gòu)柱的適用性及精確性。
　　研究結(jié)果表明:四肢鋼管混凝土格構(gòu)柱低周反復(fù)加載試驗(yàn)有限元模擬的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好。通過(guò)有限元分析，提出了四肢鋼管混凝土格構(gòu)柱的最適軸壓比、等效長(zhǎng)細(xì)比及材料比例系數(shù)的范圍;并結(jié)合相關(guān)理論研究，提出了四肢鋼管混凝土格構(gòu)柱恢復(fù)力模型。該模型對(duì)“N”型節(jié)點(diǎn)和“K”型節(jié)點(diǎn)四肢鋼管混凝土格構(gòu)柱均適用，并且加載方式的不同（位移控制加載、荷載-位移控制加載）對(duì)該模型計(jì)算結(jié)果的影響很小，可忽略