不同形式钢管混凝土框架结构的抗震性能分析研究

摘要

钢管混凝土构件是钢管和核心混凝土的组合，它充分发挥了钢材的抗拉性和混凝土的抗压性。钢管混凝土因为其承载力高、延性优、防火和抗火能力强、加工安装方便等优点正被越来越多应用于建筑当中。目前，对钢管混凝土结构进行整体研究时其柱多按实心钢管混凝土考虑，很少将实、空心钢管混凝土柱同时应用于一栋建筑中。
　　本文采用 SAP2000建模和分析，以实心钢管混凝土框架结构为基本模型，通过将其上层柱替换成钢管柱，中间层柱替换为空心钢管混凝土柱，按不同空心率、各种柱的不同分配比例建立了六个空心钢管混凝土框架结构，比较实、空心钢管混凝土框架结构的抗震性能。模型中的空心钢管混凝土柱是抽去实心钢管混凝土柱的部分混凝土而成的，空心钢管柱是抽去实心钢管混凝土柱的全部混凝土而成的。
　　首先对模型进行模态分析来观察它们的动力特性，模态分析还是各动力分析的基础；然后在多遇地震下，对模型进行振型分解反应谱法分析，在空心率变化或者柱的分配比例变化的影响下，研究空心钢管混凝土结构的位移响应和内力响应，同时对比实、空心钢管混凝土结构在反应谱分析下的层间位移和层间剪力。再对模型进行多遇和罕遇地震下的动力时程分析，对比实、空心钢管混凝土结构的顶点位移、顶点加速度、层间位移和层间剪力。通过以上对实、空心钢管混凝土结构抗震性能的分析，为以后钢管混凝土结构的研究提供参考。

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第一章 绪论

1.1 钢管混凝土概述

1.2 钢管混凝土结构的研究现状

1.3 本文的研究内容

第二章 钢管混凝土结构的理论知识

2.1 材料的本构关系模型

2.2 钢管混凝土构件承载力计算公式

2.3 模态分析

2.4 振型分解反应谱法分析

2.5 结构的动力时程分析

2.6 本章小结

第三章 有限元模型的建立和分析

3.1 实心钢管混凝土模型的建立

3.2 实心钢管混凝土结构的模态分析

3.3 实心钢管混凝土结构的反应谱法分析

3.4 空心钢管混凝土结构的模态分析

3.5 空心钢管混凝土结构的反应谱法分析

3.6 本章小结

第四章 钢管混凝土框架结构抗震性能分析

4.1 钢管混凝土结构的动力时程分析

4.2 多遇地震激励下的动力时程分析

4.3 罕遇地震激励下的动力时程分析

4.4 主体结构的材料用量

4.5 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢