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钢骨超高强混凝土(SRUHSC)组合结构具有优良的承载能力和抗震延性,满足了现代建筑“高强低耗”的发展需求。依托国家自然科学基金面上项目(No.51178078):基于延性的型钢超高强混凝土框架结构体系抗震性能与抗震设计关键技术研究,本文致力于对SRUHSC框架结构体系的抗震性能进行研究。全文主要研究内容和结论如下:(1)开展两跨三层SRUHSC框架结构拟静力试验。观测SRUHSC框架结构在低周反复荷载作用下的破坏形态和裂缝开展,并对试件的荷载-位移曲线、水平承载能力、位移延性、耗能能力以及强度刚度退化等进行了分析。结果表明:在高轴压力的条件下,SRUHSC框架结构的滞回曲线圆润饱满,顶点及各层间位移延性系数达4.32～6.06,结构的强度和刚度退化较为平缓,具有良好变形性能和耗能能力。(2)开展SRUHSC与钢骨普通强度混凝土(SRNSC)框架结构体系抗震性能对比性研究。通过对其低周反复荷载试验,研究了两个框架模型试件的破坏形态、荷载-位移滞回曲线、水平承载力、位移延性、耗能能力以及强度刚度退化等抗震性能,并对它们进行对比分析。试验结果表明,在设计轴压比为0.75的条件下,二者均能实现梁铰破坏机制,荷载-位移滞回曲线均较饱满,两框架的整体及各层间延性系数均大于3.0,具有良好的延性;在承载能力、位移延性、耗能能力、承载力退化和刚度退化等方面,组合框架均优于钢骨普通强度混凝土框架,表明在超高强混凝土中通过合理地配置钢骨和高强箍筋,既能充分发挥其高强抗压性能,提高承载能力,又能改善其脆性,增强了结构的延性,从而SRUHSC框架结构体系具有更好的抗震性能。(3)针对目前缺乏SRUHSC框架结构体系的恢复力计算模型,基于已有对该结构拟静力加载试验的结果,提出了考虑加载循环退化效应的SRUHSC框架结构恢复力模型,并编写了相应的MATLAB程序。通过对滞回曲线、等效粘滞阻尼系数、功比指数、耗能比四个抗震指标的计算值与试验值进行对比,结果表明,二者的吻合程度较高,能较为准确地描述SRUHSC框架结构在低周反复加载作用下的抗震性能。该恢复力模型能够为SRUHSC框架结构体系的弹塑性分析提供依据。(4)基于SRUHSC框架结构抗震试验的研究结果,利用ABAQUS对其进行非线性有限元分析,研究了该结构体系的承载能力、刚度退化以及出铰机制。有限元模拟的计算结果与试验的实测结果吻合度较好;在此基础上对该结构体系进行了参数分析,研究了轴压比、混凝土强度、框架柱的体积配箍率、框架柱的含钢率、框架柱中钢骨的屈服强度以及框架梁柱线刚度比等参数对其力学性能的影响。结果表明,随着混凝土强度、钢骨屈服强度以及梁柱线刚度比的增大,能够有效提高结构的水平承载能力和初期弹性段的刚度,但对结构整体的抗震延性提升不大,影响较小;增大框架柱中的体积配箍率和含钢率,对结构水平承载能力和抗震延性均有明显提升;然而增大轴压比,除略微提高了结构弹性段的刚度外,结构的水平承载能力与抗震延性均有明显降低。