钢框架-混凝土筒体混合结构抗震性能振动台试验研究

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发布时间：2022-06-22

资料介绍

[提要] 钢框架-钢筋混凝土筒体结构在高烈度区的抗震性能和地震剪力在钢框架和混凝土筒体之间的分配
比例是这种体系抗震性能研究的重点。模型的振动台试验表明,该结构体系的破坏集中于混凝土筒体,钢框
架没有出现明显的破坏现象,结构整体的延性较好;而混凝土筒体结构承担了绝大部分的地震剪力。建议在
混凝土筒体内预埋尺寸较小的构造用钢柱、钢梁,以改善筒体延性。
[关键词] 钢框架-混凝土筒体结构振动台试验抗震性能
Experimental Investigation of Steel Frame-concrete Core Wall Structure on Shaking Table/Chu Dewen',Liang Bo ,
Wang Minggui'(1 China Academy of Bailding Research, Beijing 100013.China:2 Xi'an University of Architecture &
Technology,Xi'an 710055,China)
Abstract : The scismic performance of sted frame -concrete core wall structure in high seismic area and the distribution
ration of earthquake force between the steel frame and concrete core wall structure are the two important proble
the steel frame-concrete core wall structure system re search.The shaking table test of a model shows that the damage
mainly concentrates in the concrete core wall structure and there are no ob rious damage in the steel frame. The ductili-
ty of the whole structure is good and the earthquake force is mainly carried by the concrete core wall structure
simple steel columns and beams are suggested to be constructed in the concrete wall to improve its ductility.
Keywords:steel framer concrete core wallestructurershaking table testiseismic performance
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前言
国内学者对此做了一些研究工作。文[3]和[4]进
在我国,钢框架-混凝土筒体结构近年来得到迅速
行了拟静力和拟动力试验研究,文[5]对一幢25层的
发展《高层建筑混凝土结构技术规程》11（简称“规
钢框架-混凝土筒体结构进行了1/20缩尺模型的振动
程”已列入了这种混合结构体系。由于钢筋混凝土筒
台试验，但原型是按7度抗震设防要求设计的，对于在
体的弹性极限变形很小,层间位移约为1/3000,在达
8度区的抗震性能目前还缺乏振动台试验研究,更重
到规范限定的变形（1/800～1/1 500）时，钢筋混凝土
要的是该振动台试验缺乏足够的配重,加速度相似系
简体已经开裂,而此时钢框架仍处于弹性阶段,地震作
数 S =3.2,表明配重较少,竖向荷载仅能达到理想相
用会在混凝土筒体和钢框架之间重新分配，钢框架承
似所要求的竖向荷载的31%,真实地震作用力被缩小
受的地震力会增加。因此“规程”第11.1.5条规定,钢
较多。
框架-混凝土筒体结构各层框架柱所承担的地震剪力
鉴于上述情况，通过振动台模拟地震作用，进一步
不应小于结构底部总剪力的25%和框架部分地震剪
研究了钢框架-混凝土筒体结构的抗震性能，分析地震
力最大值的1.8倍二者的较小者。
剪力在钢框架和混凝土筒体之间的分配关系。并在试
在美国,钢框架-钢筋混凝土筒体结构主要用于非
验模型设计时优先考虑质量相似比，根据试验振动台
抗震区,并且应用高度不宜大于150m[2]。日本于1992
的最大承载力来确定最佳的模型几何尺寸比例，使地
年建造了两栋钢框架-混凝土简体结构的建筑,高度分
震作用能做到大震阶段。
别为78m和107m，未见到对这种结构体系的整体抗震
1 试验模型设计及制作
1.1 模型设计
性能的研究报道和推广。
对钢框架-钢筋混凝土筒体结构体系的整体抗震
试验模型是以板式小高层钢框架-混凝土筒体结
性能,业内人士存在一些不同看法,主要集中在两点：
构住宅实际工程为背景的。原型为11层带跃层，层高
1)钢框架-混凝土筒体结构能否做到在高烈度区大震
2.8m，抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为
不倒：2）地震剪力在钢框架和混凝土筒体之间的分配
并国家科委2002年科研院所技术开发研究专项资金项目（国科发
比例关系,即“规程”第11.1.5条规定的合理性。
财字[2002]132 号）。