【摘 要】
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中国古代建筑是璀璨中华文明的重要组成部分,由于在战争、地震及自然腐朽的影响下,我国古建筑保留甚少。为彰显中华民族悠久的历史文化底蕴,将古代建筑造型与现代结构相结合
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中国古代建筑是璀璨中华文明的重要组成部分,由于在战争、地震及自然腐朽的影响下,我国古建筑保留甚少。为彰显中华民族悠久的历史文化底蕴,将古代建筑造型与现代结构相结合的仿古建筑在各地日益兴起。仿古建筑的结构受力特点与古建筑、现代结构均存在较大差异,在其结构设计中并无专有仿古建筑设计标准可供参考,而现行规范已不完全适用仿古建筑结构设计。鉴于柱连接是结构的重要组成构件,本文主要研究仿古建筑方钢管混凝土柱与钢筋混凝土圆柱连接的抗震性能。通过4个仿古建筑方钢管混凝土柱(CFST)与钢筋混凝土圆柱(RC)的连接构件的低周反复加载试验,观察了柱连接在不同轴压比下的加载过程及破坏形态,分析了柱连接的变形特点、屈服机制及破坏模式,还分析了柱连接的滞回性能、位移延性、耗能能力、刚度退化、强度衰减等抗震性能指标。研究结果表明,仿古建筑CFST-RC柱连接的破坏形态以弯曲破坏为主,并伴有剪切现象,在CFST柱及RC柱柱根处均能形成具有一定转动能力的塑性铰,RC柱柱身出现交叉型剪切斜裂缝;柱连接的延性好,滞回性能较好,耗能能力较强,能够保持较高的后期承载力,具有良好的抗震性能;轴压比对上下柱的屈服顺序起控制作用;屈服机制对CFST-RC柱连接的延性及耗能能力有较大影响。根据试验结果及变形特点,提出了仿古建筑CFST-RC柱的侧移刚度计算公式。利用有限元软件ABAQUS对仿古建筑CFST-RC柱连接试件进行了静力弹塑性分析,计算结果与试验结果的吻合度较高,验证了模型的有效性。在此基础上,对CFST-RC柱连接进行变参数分析,获得了不同钢管屈服强度、混凝土强度、配筋率、上下柱线刚度比及轴压比对柱连接的影响规律。研究结果可为仿古建筑CFST-RC柱连接的工程应用及科学研究提供参考,为仿古建筑结构的进一步研究打下基础。
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