本文针对用于多层住宅的复合结构,从结构选型、理论计算、模型试验等方面进行了系统的分析研究。论文分三部分,其主要内容如下:第一部分住宅复合结构的理论计算1.综述了国内外住宅结构体系状况、趋势,阐述了我国21世纪住宅结构的发展目标,提出一种代替粘土砖墙承重结构住宅的新型结构形式“钢筋混凝土柔性梁(原圈梁)、柔性柱(原构造柱)加支撑”。选出有代表性的三种支撑型式,分别进行使用荷载作用下受力性能及结构动力抗侧刚度的计算分析,优化选型出复合结构的形式—钢筋混凝土柔性柱(250mm×250mm)、梁和人字型支撑。2.基于结构动力学原理,分析了人字支撑复合结构固有频率影响因素,拟合出复合结构第一固有频率的简化计算公式。采用抗震规范推荐的静力弹塑性分析方法,从理论上对复合结构抗震性能进行研究,分析了影响复合结构耗能机制的主要因素,优化出满足抗震性能要求的合理耗能机制,为第二部分复合结构的试验试件设计提供了依据。建议了合理的梁柱截面及支撑刚度。第二部分新型人字支撑复合结构的试验研究3.根据理论分析的合理抗震耗能机制的构件截面和配筋,设计了试验模型试件;根据计算的开裂、屈服荷载以及各级地震作用设计了竖向荷载、水平低周反复荷载以及拟动力试验的试验方案。4.详细分析了竖向荷载作用下的试验结果,研究了复合结构在使用荷载下的受力性能,将按弹性方法和混凝土规范公式的计算值和试验结果比较,检验计算方法。5.在水平低周反复荷载试验分析的基础上,引入了综合循环刚度的概念,深入地研究了复合结构的滞回曲线、骨架曲线、位移延性、屈服位移、耗能能力等抗震性能。为了进一步模拟地震作用,又进行了拟动力试验,探讨了复合结构在模拟地震波作用下的抗震能力。并将计算结果和试验值比较,进一步验证设计方法。第三部分基于人字支撑复合结构试验研究结果的理论分析和力学模型6.采用有限元软件的实体建模,对试验试件进行了弹塑性有限元全过程分析,并和试验结果比较,二者吻合较好。在此基础上,计算分析了多层复合结构在反复荷载作用下的受力性能。7.基于试验研究和理论分析结果,构建了人字支撑复合结构地震反应分析的恢复力模型、抗震耗能机制模型及承载力计算方法,并和试验结果比较。8.综合理论分析和试验研究,给出了研究结论和需要进一步深入研究的问题。