反复荷载作用下的方钢管混凝土柱抗震性能研究

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方钢管混凝土柱(CFRT)在高层建筑中的应用日趋普遍,但其抗震性能的试验研究还不多见.为此研究人员进行了12根承受常轴力和反复水平荷载作用的方钢管混凝土柱试件的试验,研究了不同试验参数,如宽厚比(R<,f>)、轴压比(n=N/N<,0>)和内填混凝土强度(f<,cu>)对试件性能的影响.试验表明,与钢柱相比, 方钢管混凝土柱具有与其相似的良好的荷载-位移滞回性能,但有着更邓的抗局部屈曲的能力;与普通钢筋混凝土柱相比,方钢管混凝土柱具有更好的耗能能力和更小的强度退化.试验结果也显示,采用较小的宽厚经可以增加极限强度和耗能能力;内填高强混凝是然获得了更高的极限强度,但会减小耗能能力和引起更大的强度退化;采用高轴压比将会极大的降低试件的延性并减小耗能能力和引起更大的强度退化.通过编写的计算程序,对方钢管混凝土柱的荷载-变形全过程进行了分析,计算得到的弯矩-轴力-曲率关系和荷载-位移关系与实验结果吻合较好.采用对方钢管混凝土柱弯矩-轴力曲线进行拟合的方法提出了其截面强度的计算方法,计算值与试验结果吻合较好.通过对方钢管混张土的变矩=-曲率曲线的弯矩-轴力曲线进行简化,运用压溃荷载理论,得出了方钢管混凝土偏压构件极限承载力的简化解析解,并通过考虑初始偏心的方法运用于轴压构件的计算,计算值与其他学者的试验结果进行了比较,吻合程度较好.最后,在分析了钢筋混凝土柱和钢柱的轴压比确定原则的基础上,给出了方钢管混凝土柱的轴压比限值.
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