钢框架—混凝土筒体混合结构抗震性能振动台试验研究

摘要

目前，钢框架—混凝土筒体混合结构因兼具钢结构和混凝土结构两者的优点，在我国高层建筑中得到了广泛的应用。但是，国内外对该结构形式的抗震性能存在两个主要争议：钢框架—混凝土筒体混合结构是否是一双重抗震体系；如何调整钢框架的水平地震剪力。我国大部分地区处于地震区，有必要对该结构的抗震性能进行深入研究。本文对一座12层钢框架—混凝土筒体混合结构1/10模型进行了模拟地震振动台试验，研究了该结构的抗震性能，包括：周期、阻尼动力特性；加速度、位移、层间位移动力反应；应变反应；混凝土筒体裂缝情况。试验表明钢框架可以起到第二道抗震防线作用，钢框架—混凝土筒体可以抵抗大震的作用而不倒塌，该结构形式具有较好的抗震性能。本文根据试验数据，应用应变分析和侧移分析两种方法，着重研究了钢框架—钢筋混凝土筒体结构在各级地震作用下水平地震剪力在钢框架与混凝土筒体之间的分配比例。得到了一些有用的结论，包括：钢框架、混凝土筒体和整体结构楼层地震剪力的比较；钢框架楼层地震剪力在小震、中震和大震作用下的变化规律；钢框架各楼层地震剪力与钢框架最大楼层剪力比值随震级变化规律；钢框架最大地震剪力楼层的剪力分担率随震级的变化规律。本文通过振动台试验，针对钢框架—混凝土筒体混合结构抗震性能的两个主要争议进行了研究，得出了一些有用的结论。本文最后提出了一些建议和对该研究领域的展望。

目录

文摘

英文文摘

声明及关于论文使用授权的说明

1.前言

1.1问题的提出

1.2研究现状

1.2.1国外研究概况

1.2.2国内研究概况

1.3本文的主要工作

2.试验方案

2.1试验目的和依据

2.2试验设备与仪器

2.3模型设计与制作

2.4模型振动台试验加载制度和测试内容

2.4.1地震波的选用和加载制度

2.4.2加速度计和应变片的布置

3.试验结果与数据分析

3.1模型的动力特性

3.2模型振动台动力反应

3.3模型的位移反应

3.3.1楼层位移幅值

3.3.2层间位移幅值

3.4模型应变反应

3.5钢筋混凝土筒体的裂缝情况和破坏特征

3.6模型基底剪力

4.混合结构中钢框架地震剪力分担率研究

4.1侧移分析原理

4.2两种分析方法得到的钢框架水平地震剪力的比较

4.2.1应变分析原理和分析结果

4.2.2应变分析和侧移分析结果的比较

4.3楼层地震剪力和钢框架楼层地震剪力分担率

4.4数据的分析和结论

4.4.1钢框架、混凝土筒体和整体结构楼层地震剪力的比较

4.4.2钢框架楼层地震剪力随震级的变化规律

4.4.3钢框架楼层地震剪力与钢框架最大楼层剪力比值随震级变化规律

4.4.4钢框架最大地震剪力楼层的剪力分担率随震级的变化规律

5.试验结论和建议

5.1试验结论

5.2 建议

致谢

参考文献