方钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒混合结构的剪力分配研究

摘要

钢管混凝土（CFST）框架-钢筋混凝土（RC）核心筒混合结构具有良好的抗震性能和显著的经济效益，在高层及超高层建筑中应用广泛。混合结构的理论研究在一定程度上落后于工程实践，如何确保框架在剪力墙开裂或破坏后成为可靠的第二道防线是目前亟待解决的难题之一。
　　本课题研究了方钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒混合结构在地震作用下的剪力分配规律及影响因素。主要研究工作如下：
　　1.采用PKPM/SATWE和MIDAS/BUILDING对23个方钢管混凝土柱-钢梁组合框架模型进行了模态分析，探究了CFST柱含钢率、CFST柱截面尺寸、钢梁梁高、楼板厚度、混凝土强度等级及钢材强度等级等因素对结构自振周期的影响。结果表明，CFST柱截面尺寸和钢梁梁高对方钢管混凝土柱-钢梁组合框架的结构自振周期影响较大。
　　2.采用PKPM/SATWE对4个不同高度的方钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒混合结构模型进行了反应谱分析。提出了建模时外框架与核心筒应保持刚度比值不变的原则，了解了不同高度的混合结构弹性阶段的剪力分配规律。
　　3.采用MIDAS/BUILDING对103个方钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒混合结构模型进行了静力弹塑性分析。首先从结构整体的角度，分析了地震作用、建筑高度和分体系间的连接方式对剪力分配规律的影响，再从分体系的角度，结合分体系间的连接方式，分析了各连接方式时CFST柱含钢率、CFST柱截面、剪力墙厚度、框架梁位置及梁高和楼板厚度对剪力分配规律的影响。

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第1章 概述

1.1 研究目的和意义

1.2 钢管混凝土结构概述

1.3 混合结构概述

1.4 混合结构及剪力分配问题的研究现状

1.5 本文研究的主要内容

第2章 CFST框架的模态分析

2.1 模态分析的基本理论

2.2 分析模型

2.3 模态分析

2.4 本章小结

第3章 CFST框架-RC核心筒混合结构的反应谱分析

3.1 反应谱分析的基本理论

3.2 分析模型

3.3 反应谱分析

3.4 本章小结

第4章 CFST框架-RC核心筒混合结构的静力弹塑性分析

4.1 静力弹塑性分析（Pushover）的基本理论

4.2 分析模型

4.3 静力弹塑性分析

4.4 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

附录

附录A 反应谱分析数据

附录B 静力弹塑性分析数据

致谢