異形鋼管混凝土中框架靜力彈塑性分析

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1、56低溫建筑技術(shù)2015年第12期(總第210期)DOI：10．13905／j．enki．dwjz．2015．12．021異形鋼管混凝土中框架靜力彈塑性分析張莉，伍凱，張賀，于毅，王銳(1．蘇州建設(shè)交通高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校建筑工程系，江蘇蘇州9151042．河海大學(xué)土木與交通學(xué)院，南京210098)【摘要】在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用異形截面鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，可以增加房間使用面積，方便裝修，達(dá)到美化室內(nèi)環(huán)境的效果。為研究異形鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)的性能，對中框架進(jìn)行了靜力彈塑性(Pushover)分析。主要研究了柱肢寬厚比、梁柱屈服彎矩比等因素對框架性能的影響。分析了Pushover曲線、剛度、延性

2、以及破壞機(jī)制。分析結(jié)果表明，異形鋼管混凝土框架承載力高、彈塑性層問變形能力強(qiáng)，延性良好，具備較好的抗震性能。提高柱肢寬厚比或梁柱屈服彎矩比，可顯著提高框架的水平承載力；增大柱肢寬厚比，可增大框架的剛度，而梁柱屈服彎矩比對剛度影響較小。增大柱肢寬厚比，框架的延性增大；隨著梁柱屈服彎矩比的變化，位移延性系數(shù)呈現(xiàn)先升后降的變化趨勢，當(dāng)梁柱屈服彎矩比為0．6時，框架具備較佳的屈服后變形能力?！娟P(guān)鍵詞】鋼管混凝土；異形柱框架；Pushover分析；承載力；延性【中圖分類號】TU375．4【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B【文章編號】1001—6864(2015)12—0056—03鋼管混凝土柱是在鋼管中填

3、充混凝土而形成、且邊柱為T形，中柱為十字形?？蚣芰翰捎娩摿海簩掍摴芗捌浜诵幕炷聊芄餐惺芡夂奢d作用的構(gòu)件。與柱肢厚度相同。圖1給出了中框架模型的立面圖一。一一廣鋼管混凝土柱利用鋼管與混凝土在受力過程中的組邊柱、中柱軸壓比n分別為0．2和0．4，n=N／(LA十合作用，充分發(fā)揮兩種材料的優(yōu)點。鋼管的約束作用A。)。N為柱頂施加的軸壓力；A為混凝土截面面積；不僅有效地提高了混凝土的強(qiáng)度，而且改善了混凝土A為鋼管的截面面積為混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度的塑性和韌性，內(nèi)填混凝土則有效避免或延緩了鋼管為鋼管的抗壓強(qiáng)度。的局部屈曲，從而具備承載力高、抗震性能好、施工方JGJ149—2006(混

4、凝土異形柱結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中便等諸多優(yōu)越性。隨著社會的發(fā)展和居民生活水平的將異形柱定義為寬厚比h／b不大于4的異形截面柱。逐步提高，人們普遍希望框架結(jié)構(gòu)內(nèi)部平整光滑、整齊為研究不同柱肢寬厚比對異形鋼管混凝土中框架靜美觀，達(dá)到大開問、大凈空的要求。為了滿足承載力和力彈塑性性能的影響，分別采用h／b=2．5、3．0、3．5的美觀性的雙重要求，形成了異形鋼管混凝土柱的設(shè)計柱截面進(jìn)行分析。思想，通常角柱采用L形截面、邊柱采用T形截面、中柱采用十字形截面。異形鋼管混凝土柱結(jié)構(gòu)已運(yùn)用到實際工程中，如廣州明匯商業(yè)大廈的設(shè)計中就采用了帶約束拉桿的異形鋼管混凝土柱。歐美、日本等一些發(fā)達(dá)國家，主要研

5、究了方鋼管、圓鋼管及矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的受力性能，而對異形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的研究主要集中在國內(nèi)。同濟(jì)大學(xué)、華南理工大學(xué)、天津大學(xué)分別對異形鋼管混凝土柱進(jìn)行了研究。本文采用大型通用有限圖1異彤鋼臂摁凝土中框架模型元分析軟件sap2000，建立異形鋼管混凝土中框架的模型，研究柱肢寬厚比、梁柱屈服彎矩比等因素對其抗為保證結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)制為延性較好的“梁鉸”機(jī)震性能的影響。制，GB50010—2010(建筑抗震設(shè)計規(guī)范》通過柱端彎1計算模型矩增大系數(shù)來提高柱子的抗彎承載力?？蚣芰褐⒘?榀2跨3層的異形鋼管混凝土中框架縮彎矩比是一個能夠反映梁柱節(jié)點處彈塑性發(fā)展以及尺模型，用于研究異形

6、鋼管混凝土中框架在8度罕遇塑性鉸出現(xiàn)順序的重要參數(shù)。在保證其他參數(shù)不變的地震作用下的反應(yīng)。模型跨度2．4m，底層層高前提下，通過改變鋼梁尺寸調(diào)整梁柱屈服彎矩比Y，1．6m，2、3層層高1．2m。框架柱采用鋼管混凝土柱，并設(shè)定Y分別為0．4、0．6和0．8。[基金項目】國家自然科學(xué)基金資助項目(51208175)；中國博士后基金資助項目(2012M511186)楊明福等：雙柱墩地系梁對梁橋地震響應(yīng)分析59DOI：10．13905／j．enki．dwj,,．2015．12．022雙柱墩地系梁對梁橋地震響應(yīng)分析楊明福，彭劍濤，魏中臣，寧曉駿(昆明理工大學(xué)建筑"1-程學(xué)院，昆明6505

7、00)【摘要】為分析雙柱墩不同道數(shù)地系梁對梁橋地震響應(yīng)的影響，確定合理的地系梁道數(shù)。以昆明滇池附近的某連續(xù)箱梁橋為研究對象，分別建立橋梁在不同道數(shù)地系梁下的有限元計算模型，運(yùn)用反應(yīng)譜法在El，E2地震作用下對橋墩加速度、橋墩頂位移、橋墩塑性鉸區(qū)強(qiáng)度等進(jìn)行計算分析。計算結(jié)果表明設(shè)置地系梁減小了橋墩沿橫橋向的位移但同時增加了橋墩加速度和橋墩剪力，在抗剪強(qiáng)度滿足要求的前提下，應(yīng)盡量減小橋墩頂位移，當(dāng)設(shè)置二道地系梁能有效減小橋墩沿橫橋向的位移，同時考慮到地系梁越多施工難度越大，技術(shù)要求也越高，無特殊