钢管混凝土框架结构抗震性能的试验研究

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发布时间：2022-07-11

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[提要]按照现行规范的有关规定设计制作了一榀两跨3层钢梁园钢管混凝土柱的钢管混凝土框架结构模
型.并通过施加恒定竖向荷载和低周反复水平荷载对模型框架进行了抗展性能试验研，结果表明.其于现
行规范所设计的钢管框架在地震时能形成跟较破坏机制框架的变形能力承载能力征性耗能力
等受力性能均满足延性框架的抗震要求，且模型框架的有效延性系数达到了 7.54,远大于一般延性框架延性
系数应不小于4.0的要求，由此可以得出结论,钢管混凝土框架结构的抗震性能优于钢筋混凝土框架结构和
钢框架结构,可在我国中高层住宅建筑中推广应用。
[关键词] 铜管混凝十框架结构抗震性能模型试验低周反复水平荷载延性承载力耗能
Acoording to lhe relaled specu ical ions in currenl Chinese codes, a 2 bays. 3 stories model of concrele filed steel tubur
lar (CFST) frame is designed and manufactured, and the experimental research on its seismic behavior is carried out
under vertical stable loads and lateral cvclic loads. The test results show that the CFST frame may form the beam
hinged collapse mechanism under laleral cyclic loads, and its deformation capacity. bearing capacity, ducl ility and en
ergy dissipalion may meet the requirement for seismic design of duchle frames, in w hich the effective duchility faclor
of the model Irame reaches 7.54 and is far grealer than the required value 4.0 of the ordinary ductile (rames.The seis
mic performance of rhe CFST frames is superior to that of reinforced concrete fraunes or steel frames, so that the CF
ST frames may be broadly applied to the multory residential buddin our country.
tility: bearing capacity；energy dissipation
一引言
钢管混凝土结构是一种新型结构体系I+4],它利用
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钢极
钢和混凝土两种材料在受力过程中的相互制约,因而
阳石服凝土
（加填物版水泥）
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楼检910
具备了优异的工作性能,其主要优点有:承载力高；塑
性和韧性好;经济效果好。大量工程实例表明,在结构
438190
的受压杆件中,采用钢管混凝土结构替代钢结构,可节
705,00
J225-2378.60
约钢材 50%左右;替代钢筋混凝土结构,则在用钢量
4450
粥蔚惯就土贷梁
海凝土物度专级（Co）
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大体相同的情况下可减小柱截面面积50%左右,可增
(a) 模型框架
(b) 柱与地梁的连接结构
加建筑面积,节约大量混凝土。
图 1 模型框架及连接构造
随着国内外对钢管混凝土结构的理论研究的日益
二试验设计
深入,工程应用也越来越多,但有关研究大多集中于基
1. 模型设计
本构件（如轴心受压柱,偏心受压柱)的力学行为和抗
按现行规范和规程10141的有关规定,设计制作了
震性能“91.迄今为止.国内外对有关钢管混凝土柱与
一榀两跨 3 层钢管混凝土框架模型,如图 1 所示 . 模
钢梁或钢筋混凝土梁组成的框架结构（简称钢管混凝
型框架的跨距为1.5m,层高为1.2m,尺寸比例可以较
土框架结构)的工作性能的研究并不多,还没有专门的
好地保证钢管混凝土材料的性能,并符合实际结构构
设计计算方法 .因此.为配合工程建设的需要,对钢管
件及节点的构造要求(15.16)
，为了消除柱顶施加竖向
混凝土框架结构的抗震性能进行试验研究,具有重要
荷载装置对顶层节点的转动所造成的约束,柱上端设