【摘 要】
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近年来巨大地震频发和连续主震的新特点,使得建筑结构在遭遇高于设防水准的大震时受到严重损坏而难以恢复其使用功能,因此如何提高结构的抗震性能以应对可能遭遇的大震成为我们亟需解决的问题。作为结构主要抗侧力构件的柱,钢管混凝土（CFT）柱因能充分发挥钢管和混凝土两种材料的特性,有良好的抗震性能,因而在实际工程领域得到广泛应用。而钢管混凝土柱中钢管的局部屈曲是影响柱承载力和延性的重要因素,已有研究表明如能改
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近年来巨大地震频发和连续主震的新特点,使得建筑结构在遭遇高于设防水准的大震时受到严重损坏而难以恢复其使用功能,因此如何提高结构的抗震性能以应对可能遭遇的大震成为我们亟需解决的问题。作为结构主要抗侧力构件的柱,钢管混凝土（CFT）柱因能充分发挥钢管和混凝土两种材料的特性,有良好的抗震性能,因而在实际工程领域得到广泛应用。而钢管混凝土柱中钢管的局部屈曲是影响柱承载力和延性的重要因素,已有研究表明如能改善钢管的局部屈曲,可提高CFT柱的承载力和塑性,从而提高其延性。本研究提出在方形CFT短柱端部塑性铰范围内设置横向十字形加劲肋以改善钢管的局部屈曲,进一步提高CFT柱的抗震性能,以提高其应对大震的能力。本研究进行了1根普通方形CFT短柱和4根端部设肋方形CFT短柱的拟静力试验,分析了钢管宽厚比、轴压比及有无加劲肋等参数对方形CFT短柱的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化和延性等方面的影响,并分析了加劲肋对CFT柱抗震性能的影响。结果表明:端部设肋方形CFT短柱的水平承载力及塑性均较普通方形CFT柱高,水平承载力提高约15%～58%。端部设肋方形CFT短柱的水平承载力随着钢管宽厚比的减小而提高,刚度退化更平缓,塑性和延性更好;轴压比对端部设肋方形CFT短柱的抗震性能影响不大,但轴压比增大,端部设肋方形CFT短柱的延性有所降低。基于试验和理论分析,提出十字形加劲肋的作用机理。端部设肋方形CFT短柱较普通方形CFT短柱相比,局部屈曲形态发生改变,波长减小,由一个截面宽度的半波变成两个1/2截面宽度的半波;且发生局部屈曲的位移角延后,有效延缓了钢管的局部屈曲,提高了柱的承载能力和延性,从而改善方形CFT短柱的抗震性能。
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