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型钢混凝土(SRC)组合结构是钢结构与混凝土结构(RC)相结合的产物,综合了钢结构与混凝土结构的优点,在高层建筑、大跨度建筑中得到广泛应用。我国是一个地震频发的国家,平面不规则结构构件在地震作用下往往处于压弯扭复合受力状态,其破坏模式和受力性能发生了很大变化,结构构件不再是单纯的压弯破坏,扭转作用不可忽视。目前型钢混凝土结构的计算理论中还有很多不成熟的地方,如型钢混凝土柱在压弯扭复合作用下的计算理论等。结合前人研究成果,以扭弯比为控制参数研究型钢混凝土柱在弯扭成比例往复加载下的破坏模式、滞回性能以及承载力与变形的计算方法,主要研究内容如下: 以扭弯比为控制参数,并考虑不同轴压比,对7个型钢混凝土柱进行弯扭成比例低周往复荷载试验。试验过程中详细记录了裂缝的发展规律,并通过数据采集系统得到力-位移滞回曲线。依据试验结果分析扭弯比对型钢混凝土柱破坏模式的影响,得出在小轴压比情况下,扭弯比是决定型钢混凝土柱破坏模式的主要参数,并依据试件破坏区域长度及相应的扭弯比对型钢混凝土柱的破坏模式进行分类,建立其破坏类型的判断区间及平截面假定适用的范围,为科学研究及工程设计提供理论基础。 研究了扭弯比对型钢混凝土柱滞回特性、骨架曲线、延性、耗能、刚度退化、强度衰减的影响,并分析了两种小轴压比对型钢混凝土柱抗震性能的影响,结果表明扭弯比是影响型钢混凝土柱抗震性能的主要指标,并且扭弯比对弯曲、扭转抗震性能的影响相反。 通过分析试验数据,引入扭弯比参数将弯曲、扭转的相互影响分开考虑,研究型钢混凝土柱在弯扭复合作用下的抗弯、抗扭承载力计算公式;并通过数据回归的方式提出弯扭复合作用下弯曲、扭转骨架曲线计算方法,为工程设计提供依据。 最后通过ABAQUS进行有限元模拟分析。考虑较大轴压比情况下扭弯比对型钢混凝土柱抗弯承载力的影响,并依据数值模拟结果对试验研究的计算公式进行修正,使之更符合工程实际。