四肢圆钢管混凝土格构柱恢复力模型研究

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。四肢圆钢管混凝土格构柱恢复力模型研究　　摘要：为了探究钢管混凝土格构柱的弹塑性地震反应以便进行构件非线性理论分析，对2根四肢圆钢管混凝土格构柱进行了低周反复加载试验，并收集了12根四肢圆钢管混凝土格构柱低周反复荷载作用下的试验资料。通过理论分析及试验结果回归分析，提出了钢管混凝土格构柱的退化三折线恢复力模型，确立了构件轴压比、等效长细比及材料比例系数等主要参数与模型之间的关系，并将模型计算结

2、果与试验结果进行了对比分析。结果表明：计算结果和试验结果吻合较好，且该恢复力模型计算方法简单，便于进行结构地震反应分析及工程应用。　　关键词：钢管混凝土格构柱；恢复力模型；轴压比；等效长细比；材料比例系数；骨架曲线；滞回规则　　中图分类号：TU312文献标志码：A　　0引言为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织

3、各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　结构在承受外力产生变形后企图恢复到原来状态的抗力称为恢复力[15]，恢复力与结构变形的关系曲线为恢复力特性曲线[6]。实际的恢复力特性曲线是很复杂的，需要简化成一定的恢复力模型才能用于结构动力分析和计算。恢复力模型是包含骨架曲线和各变形阶段滞回环的数学模型。骨架曲线为结构所受作用和作用效应的包络图，滞回规则体现了结构的非线性程度。确定恢复力模型的方法有试验拟合法、有限元分析法和理论计算法等，一个合理的恢复力模型能充分反映结构的强度、刚度、延性以及耗能等力学特征，是进行结构弹塑性分析的基础。在过去的

4、大半个世纪内，各国学者对钢筋混凝土构件[79]、钢管混凝土构件[1011]滞回特性进行了大量研究，并提出了多种恢复力模型。钢管混凝土格构柱是一种应用前景广阔的新型截面柱，但对钢管混凝土格构柱的研究处于起步阶段，对其恢复力模型的研究也鲜有报道。　　本文针对现有研究状况，完成了4根四肢钢管混凝土格构柱拟静力试验，并收集了12根四肢圆钢管混凝土格构柱拟静力试验资料，用于重点研究构件轴压比、等效长细比、缀管壁厚度及材料比例系数等参数对其滞回曲线的影响，并确立了主要参数与钢管混凝土格构柱恢复力模型之间的关系。通过理论分析与试验结果回归分析，提出了四肢圆钢管混凝土格构柱退化三折

5、线恢复力模型，并将该模型计算结果与试验结果进行了对比分析。　　1试验概况　　收集的试验资料为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　为了研究钢管混凝土格构柱的恢复力模型，收集了12根四肢圆钢管混凝土格构柱的试验资料[1213]，试验重点研究了往复

6、水平荷载作用下轴压比、等效长细比、缀管厚度及材料比例系数等参数对其滞回性能的影响。以文献[12]中6根四肢圆钢管混凝土格构柱拟静力试验为例，格构柱的钢管都采用Q235无缝钢管，柱肢钢管外径为86mm，壁厚为mm，缀管外径为48mm，混凝土强度为C40，格构柱的柱肢轴线间距及轴线节点距均为300mm。试件设计尺寸如图1所示，参数如表1所示。　　文献[12]试验所得部分四肢圆钢管混凝土格构柱的荷载位移滞回曲线如图2所示。由图2可知，各试件滞回曲线基本饱满，无明显的捏缩现象，具有良好的稳定性。位移加载初期，滞回曲线基本呈线性，试件处于近似弹性阶段；随着位移幅值增大，滞回曲

7、线位移增长速率加快，试件刚度明显降低；进入破坏阶段时，刚度进一步退化，试件荷载位移曲线出现下降段。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　图3为荷载位移骨架曲线。由图3可知，等效长细比对四肢圆钢管混凝土格构柱滞回性能影响很大，在一定范围内，