【摘 要】
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组合柱中的各材料之间能够产生互补作用,提升各材料自身的力学性能,从而进一步提升构件的力学性能,因此组合柱具有承载力高、延性好以及抗震性能好等优异性能。研究表明,核心混凝土为组合柱中最复杂的材料,而组合方式为影响整体力学性能的重要因素。因此,本文对约束混凝土进行了详细的研究,同时基于对大量已有研究成果进行的分析,提出钢桁架（ST）约束混凝土组合柱,并对其力学性能与抗震性能进行试验与理论研究。本论文所
【基金项目】
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国家自然科学基金; 国家重点研发计划项目：工业建筑高性能组合结构抗灾性能及设计方法研究（2017YFC0703406）
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组合柱中的各材料之间能够产生互补作用,提升各材料自身的力学性能,从而进一步提升构件的力学性能,因此组合柱具有承载力高、延性好以及抗震性能好等优异性能。研究表明,核心混凝土为组合柱中最复杂的材料,而组合方式为影响整体力学性能的重要因素。因此,本文对约束混凝土进行了详细的研究,同时基于对大量已有研究成果进行的分析,提出钢桁架（ST）约束混凝土组合柱,并对其力学性能与抗震性能进行试验与理论研究。本论文所做的主要工作与结论如下所示:（1）明确了多轴受压状态下影响混凝土力学性能的因素,并对双剪强度理论进行改进,进而提出了三种多参数双剪强度破坏准则:切应力为主的五参数破坏准则、静水应力为主的五参数破坏准则以及考虑两种因素的六参数破坏准则。并通过对所提出模型进行验证,确定了三种新型破坏准则的适用范围。（2）基于混凝土单轴受压性能,结合核心混凝土所受的侧向约束力,推导出各类约束混凝土的统一轴向应力计算公式及简化本构关系模型。之后,基于改进的混凝土破坏准则,提出了约束混凝土应力计算模型,基于能量法提出了约束混凝土应变计算模型,并最终建立了精细约束混凝土本构模型。（3）完成了11个ST约束混凝土组合柱和1个角钢桁架的轴向力学性能试验,分析了其破坏过程、破坏形态、承载力和核心混凝土的力学性能等,并基于约束混凝土的分析结果,建立了ST约束混凝土组合柱的承载力计算公式和ST约束混凝土组合柱中核心混凝土的实用本构模型。（4）完成了8个ST约束混凝土组合柱的拟静力试验,分析了其破坏过程、破坏形态、侧向承载能力、变形能力以及耗能能力等。明确了ST约束混凝土组合柱试件的抗震性能,研究了缀板的组合方式、缀板的尺寸、角钢的尺寸、轴压比对其抗震性能的影响。（5）利用有限元分析软件对ST约束混凝土组合柱的抗震性能进行数值分析,以明确各因素对抗震性能所产生的影响效果,研究了轴压比、角钢含钢率、缀板的组合方式对抗震性能的影响。研究表明,在相同角钢截面含钢率下,厚角钢更能提高组合柱的抗震性能;增加约束性能能够提高滞回曲线的饱满度及临界轴压比。（6）建立了ST约束混凝土组合柱在压弯荷载作用下的截面分析模型,提出了截面轴力-弯矩实用计算公式与弯矩-曲率实用计算公式,进而建立了截面弯矩曲率恢复力模型,为结构分析以及工程实际中的应用奠定了基础。（7）基于截面分析模型,对ST约束混凝土组合柱截面的屈服曲率与极限曲率进行了详细的分析,建立了实用计算公式,求出了截面的延性系数,并基于上述分析提出了ST约束混凝土组合柱损伤评价方法。
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