双轴荷载作用下SRC柱抗震性能及正截面受压承载力研究

作     者：陈彪 

作者单位：西安建筑科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：史庆轩

授予年度：2013年

学科分类：081405[工学-防灾减灾工程及防护工程] 08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：SRC柱 双轴加载 抗震性能 非线性有限元分析 双向偏心受压承载力 

摘      要：型钢混凝土（SRC）组合结构是目前高层建筑中一种常用的结构体系，具有承载力高、刚度大及抗震性能好等优点，与传统的钢结构和混凝土结构相比，SRC组合结构表现出了更好的性能优势和发展前景。现阶段国内外主要针对单向水平地震作用进行了研究，对考虑双向水平地震作用耦合影响结构的地震反应和抗震性能，虽然开展了一定研究，但从研究内容的深度和广度上仍处于初级阶段，亟待开展更深入的研究。 首先运用有限元软件ABAQUS对已有试验的8根SRC柱进行仿真模拟，目的在于验证有限元软件ABAQUS对单轴低周反复荷载作用下SRC的模拟能力，以及验证建模的有效性，在此基础上进行双轴低周反复荷载作用下SRC柱的有限元模拟，并研究8种常见的双轴加载路径、轴压比、位移幅值循环次数及位移幅值增量等因素对SRC柱的屈服荷载、峰值荷载、位移延性和滞回耗能等抗震性能影响，研究混凝土、型钢及钢筋的屈服和破坏过程、破坏形态，并分析双轴加载路径、轴压比、位移幅值循环次数及位移幅值增量对其破坏形态的影响。通过深入比较国内现有规程双向偏心受压SRC柱的计算方法，得出N-M的关系曲线，研究现有规程中双向偏心受压柱的计算差异。总结前人的研究成果，经过统计分析，提出了一种双向偏心受压柱正截面承载力简化后的实用计算公式。经计算，采用本文所给公式的计算结果与试验结果比值为1.00、均方差为0.02、变异系数为0.14，表明与试验结果吻合较好，并验证了公式的适用范围，发现修正后的公式可以用来计算配I型钢矩形截面双向偏心受压SRC柱的正截面承载力。