带复合墙板半刚性钢管混凝土框架结构的抗震性能研究

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本文通过试验验证和理论分析,研究了带复合墙板半刚性钢管混凝土框架结构的抗震性能和破坏机理。研究工作如下:(1)进行了4榀带复合墙板半刚性钢管混凝土框架试件和1榀半刚性钢管混凝土框架试件的低周反复荷载试验。研究参数为墙板类型、墙连方式、斜撑设置、有无墙板4个主要参数。详细介绍了此类结构的滞回曲线、骨架曲线、强度退化曲线、刚度退化曲线、延性系数、耗能能力等,综合评价了结构的抗震性能。(2)采用非线性有限元程序ABAQUS,建立了带复合墙板半刚性钢管混凝土框架结构在静力荷载下的理论分析模型,通过试验表明本文建立的理论分析模型计算结果可靠准确。利用此模型进行了带复合墙板半刚性钢管混凝土框架结构在静力荷载作用下的非线性全过程分析,讨论各组件的应力分布状况。(3)对静力荷载作用下的带复合墙板半刚性钢管混凝土框架结构进行了理论分析,并从材料参数、几何参数和荷载参数三个方面对结构进行了系统分析,明确了影响结构荷载-位移关系的主要参数和影响规律。(4)对静力荷载作用下的带开洞的复合墙板半刚性钢管混凝土框架结构进行了理论分析,从开洞率、开门洞位置和开窗洞位置三个方面对结构进行了系统分析,明确了其对结构荷载-位移关系的影响。(5)在静力性能参数分析的基础上,选择对结构极限承载力与弹性刚度影响较大的参数,建立了循环往复荷载下的理论分析模型,并用试验数据验证了理论模型的正确性,研究其对结构荷载-位移关系滞回曲线的影响。
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