进入21世纪以来,钢管混凝土结构的应用日益广泛,为了防止建筑物遭到地震作用的破坏,迫切需要对钢管混凝土结构的抗震性能进行研究。本文针对钢梁-钢管混凝土柱框架这一在实际工程中提出的新型结构,进行了其抗震性能的试验与理论研究。 本文具体介绍了21组钢梁-钢管混凝土框架结构在水平低周反复荷载作用下的抗震性能试验,实验参数包括含钢率、套箍率、钢材强度以及内填混凝土强度等。对试件破坏现象进行了描述,并对实验结果进行了分析。研究了含钢率,混凝土强度等参数对结构抗震性能的影响,并分析了核心混凝土中配筋以及钢管内壁加肋形式对试件抗震性能的影响。实验结果表明,钢梁-钢管混凝土框架结构具有良好的抗震性能。 本文在实验的基础上对钢梁-钢管混凝土框架结构在低周反复荷载作用下进行了理论分析,建立了力学模型,并根据数值计算方法编制了Visual-Basic计算程序,对柱底截面弯矩-曲率关系曲线进行分析。将理论计算结果与实验得到柱底弯矩-曲率滞回关系曲线进行比较,理论计算结果均略大于实验结果,偏差基本满足要求。可以应用本文的数值计算方法来得到框架柱底弯矩-曲率滞回关系曲线。 本文对钢梁-钢管混凝土框架结构进行了ANSYS有限元分析,根据统一理论建立模型,计算结果比较准确。有限元分析结果进一步验证了数值计算的正确性。在数值计算基础上,提出了钢梁-圆形钢管混凝土双肢柱框架结构的弯矩-曲率恢复力模型。