變截面鋼管混凝土混合柱受力性能與設計方法研究

鋼管混凝土混合柱（簡稱“混合柱”）由鋼管混凝土格構柱和鋼管混凝土復合柱（簡稱“復合柱”）組成（其中，復合柱是以鋼管混凝土為柱肢、鋼筋混凝土板為綴板的多肢柱）。它具有構造簡單、節(jié)約材料、施工方便、抗震性能好等優(yōu)點。本項目首先開展了兩批的等截面的復合柱和混合柱在單次荷載作用下的試驗研究，試驗參數(shù)包括長細比、偏心率和腹板相對高度。通過試驗研究了解結構中不同構件之間的傳力機理、破壞形式和極限承載能力，同時結合有限元分析方法和擴展參數(shù)分析，提出合理的構造措施，得到極限承載力的實用計算方法。其次，同樣以長細比和偏心率為試驗參數(shù)，進行了變截面鋼管混凝土復合柱和混合柱的雙參數(shù)試驗研究。結合試驗結果和有限元參數(shù)分析，在等截面復合柱和混合柱極限承載力計算方法的基礎山，提出了變截面復合柱和混合柱的極限承載力實用計算方法。此外，為了探討各類結構在往復荷載作用下的受力性能，滯回特性和耗能能力，本項目還進行了等截面格構柱和復合柱，變截面混合柱的滯回試驗研究。在有限元和理論分析的基礎上，提出恢復力曲線計算方法，為抗震設計服務。本研究為推動我國組合結構推廣應用與科技進步作出貢獻。

鋼管混凝土混合柱由鋼管混凝土格構柱和鋼管混凝土復合柱組成（其中，鋼管混凝土復合柱是以鋼管混凝土為柱肢、鋼筋混凝土板為綴板的多肢柱）。它具有構造簡單、節(jié)約材料、施工方便、抗震性能好等優(yōu)點，可應用于高墩和大跨鋼管混凝土桁肋拱中，是一種具有發(fā)展?jié)摿?、值得深入研究的新型組合結構。本項目將對這種等截面和變截面的鋼管混凝土復合柱和混合柱進行在單次荷載和往復荷載作用下的受力性能的理論分析、試驗研究和有限元分析，了解結構中不同構件之間的傳力機理，提出合理的構造措施；了解結構的破壞機理和極限承載能力，提出極限承載力的實用計算方法；了解其滯回特性、耗能能力等，提出恢復力曲線計算方法，為抗震設計服務。研究將抓住新型結構應用的理論基礎和實際應用的關鍵問題，在了解鋼管混凝土復合柱受力性能的基礎上，給出設計方法，為工程應用服務，為推動我國結合結構的推廣應用與科技進步作出貢獻。

以鋼管混凝土格構柱軸壓、偏壓試驗研究為主，配合進行鋼管混凝土桁梁受彎試驗以及空鋼管格構柱對比試驗，進行鋼管混凝土格構柱非線性有限元分析，對其極限承載力進行參數(shù)分析和理論分析，提出鋼管混凝土格構柱極限承載力的簡化計算方法。進行鋼管混凝土格構柱柱肢節(jié)點處設置內栓釘與否與不同設置的對比試驗，研究柱肢節(jié)點處的鋼管與管內混凝土的傳力機理及整體受力的影響，分析內栓釘?shù)淖饔门c合理布置方式。本項目的研究將在于填補

《型鋼部分包裹再生混凝土柱受力性能與設計方法》旨在介紹型鋼部分包裹再生混凝土柱的受力性能和設計方法，主要內容包括緒論、型鋼與部分包裹再生混凝土界面黏結滑移試驗及分析、型鋼部分包裹再生混凝土柱軸壓性能研究、火災（高溫）后型鋼部分包裹再生混凝土柱軸壓性能研究、型鋼部分包裹再生混凝土柱偏心受壓性能研究。

《型鋼部分包裹再生混凝土柱受力性能與設計方法》可供土木工程領域的科研人員、工程技術人員，以及高等院校相關專業(yè)的教師和研究生參考使用。

SRC柱-鋼梁混合框架結構因具有顯著的經(jīng)濟效益和便捷的施工工藝，近年來被越來越多的應用于高層建筑中。本項目基于SRC柱-鋼梁混合框架理論研究遠落后與工程實踐的現(xiàn)狀，結合當前的研究趨勢、試驗方法和有限元技術，對其抗震性能和設計方法進行研究。探討該混合框架結構形式的主要受力機理和關鍵影響參數(shù)，開發(fā)SRC構件桿系有限元模型模擬方法，建立混合框架結構梁-殼混合精細化模型來研究樓板空間作用的影響，并最終實現(xiàn)適合混合框架大規(guī)模計算的高效全桿系彈塑性參數(shù)化模型；對一榀1/3比例混合框架模型進行低周反復荷載試驗，根據(jù)試驗結果和大量彈塑性分析數(shù)據(jù)，掌握混合框架破壞模式、承載能力、變形規(guī)律、剛度退化、耗能能力等抗震性能；在此基礎上提出混合框架簡化設計方法，確定關鍵設計指標，從而完善相關規(guī)范條文，為混合框架在高層中的可靠應用提供基礎依據(jù)。