鋼—混凝土混合框架結構強柱弱梁破壞機制研究.pdf

1、鋼-混凝土混合結構能夠充分發(fā)揮鋼與混凝土兩種材料的優(yōu)良特性，在我國得到了迅速的發(fā)展和越來越廣泛的應用，但是這種結構發(fā)展歷程較短，缺乏經歷地震考驗的機會，如何保證其在高烈度區(qū)的安全應用問題亟待解決。選擇合理的破壞模式并加以引導有助于提高結構在大震甚至超大震下的抗震性能，以實現(xiàn)“大震不倒”的性能目標。鋼-混凝土混合框架是指由組合柱與鋼梁或組合梁組成的框架，其作為最基本的結構形式，廣泛應用于不同結構體系中。現(xiàn)有的規(guī)范、規(guī)程也沒有對混合框架的強

2、柱弱梁問題進行具體規(guī)定，且當前針對該問題開展的研究工作也極少。因此本文采用理論分析和數(shù)值模擬方法，對混合框架結構的強柱弱梁破壞機制問題開展了研究，主要工作和取得成果有：
　　①分別對基于纖維模型的組合構件彈塑性模型和基于實體模型的組合構件彈塑性模型進行了分析驗證，結果表明兩種模型方法均具有較好的適用性，且是否考慮鋼管與核心混凝土間的粘結滑移對計算結果無明顯影響。這一結論也為纖維模型中鋼管與核心混凝土之間應變協(xié)調符合平截面假定的合理

3、性提供了一定依據。
　　②對鋼梁-圓鋼管混凝土柱混合框架結構，比較了不同側向荷載分布形式下的Pushover分析與時程分析的結構整體反應(最大頂點位移、最大層間位移角)與局部反應(塑性鉸分布、桿端曲率延性)。結果表明，對于本文的鋼-混凝土混合框架結構采用第一振型荷載分布形式得到Pushover分析結果是比較合理的。
　?、蹖旌峡蚣芙Y構破壞機制的影響因素進行了參數(shù)分析。研究了柱和梁的極限彎矩比和線剛度比對混合框架結構破壞模式

4、的影響，并討論了不同軸壓比對分析結果的適用性。結果表明，極限彎矩比控制了結構的破壞機制，在一定的軸壓比與線剛度比下，增大柱梁的極限彎矩比，結構的破壞模式逐漸由柱鉸破壞機制過渡到混合破壞機制，直至形成梁鉸破壞機制。并初步建議了保證強柱弱梁破壞機制的極限彎矩比取值。對于本文算例，梁柱線剛度比的改變對結構的破壞機制幾乎沒有影響。在一定的極限彎矩比下，線剛度比的減小會延遲底層柱端首個柱鉸的出現(xiàn)，并進一步影響結構的極限承載能力，但是結構破壞模式與