T形截面钢和混凝土组合异形柱框架抗震性能试验研究

摘要

钢和混凝土组合异形柱结构是在异形柱结构、钢骨混凝土异形柱结构的应用基础上结合钢和混凝土组合结构的优点而提出的一种新的结构形式。其不但具有普通钢筋混凝土异形柱房间不露出柱楞、美观适用、实际“得房率”高等优点，同时也克服了普通钢筋混凝土异形柱承载力不足、抗震性能差、轴压比限值过低及钢骨混凝土异形柱施工难度大等缺点，对寸进一步推广异形柱的应用，扩大异形柱的适用范围具有重要的意义。 本文通过制作1：3的单跨单层T形截面异形柱框架模型(其中一榀为钢筋混凝土异形柱框架，两榀为钢和混凝土组合异形柱框架)，分别采用拟动力和低周反复加载两种试验方法，对该三榀框架结构的动力响应、承载力、破坏特点、耗能性能、延性指标等进行了分析对比。试验及分析表明，与钢筋混凝土异形柱结构相比钢和混凝土组合异形柱框架结构具有良好的整体工作性能，承载力高，延性及耗能性能好，在轴压比较高的情况下仍能保持较好的抗震性能。这就为提高异形柱结构的最大使用高度及将异形柱结构应用到8度以上烈度地区提供了一种有效途径。最后，根据相关结论对T形截面钢骨异形柱的设计、构造提出了一些建议，相关内容可以作为进一步研究的基础。

目录

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第一章绪论

1.1课题背景及研究意义

1.2异形柱结构抗震性能研究进展综述

1.2.1国外异形柱结构抗震性能的研究

1.2.2国内异形柱结构抗震性能的试验研究

1.3钢—混凝土组合结构的应用与研究现状

1.3.1钢—混凝土组合结构的特点

1.3.2钢骨混凝土结构应用与研究现状

1.3.3钢—混凝土组合梁研究现状

1.4钢和混凝土组合异形柱提出

1.4.1目前已有的异形柱结构类型

1.4.2钢骨混凝土异形柱结构的提出及研究现状

1.4.3钢和混凝土组合异形柱的提出

1.5本文任务及拟解决的问题

第二章试验方案

2.1试验目的

2.2试件设计

2.2.1模型相似系数

2.2.2试件尺寸及配筋

2.2.3试件材料特性

2.3试件制作方法

2.3.1试件制作

2.3.2试验测量内容与方法

2.3.3试件测点布置及编号

2.4试验加载方案

2.4.1结构试验方法的确定

2.4.2拟动力试验加载

2.4.3低周反复试验加载

2.4.4加载与测量设备

2.5本章小结

第三章 拟动力试验

3.1拟动力试验的基本原理

3.2试件安装与试验控制

3.3主要实验结果与分析

3.3.1试验过程

3.3.2结构的刚度

3.3.3位移反应

3.3.4加速度反应

3.3.5滞回曲线

3.3.6结构耗能

3.4本章小结

第四章低周反复荷载试验

4.1试验过程

4.1.1控制位移确定

4.1.2试验过程

4.2结构破坏特征

4.3试验结果及资料分析

4.3.1荷载-层顶位移滞回曲线

4.3.2骨架曲线

4.4结构的延性

4.5结构的耗能

4.6刚度退化

4.7承载力退化

4.8本章小结

第五章结论与展望

5.1本文结论

5.2相关展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间所发表的学术论文及参与科研项目