浅谈梁柱线刚度比对组合框架抗震性能影响的试验研究与理论分析

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1、中南大学硕士学位论文梁柱线刚度比对组合框架抗震性能影响的试验研究与理论分析姓名：曾丽娟申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：蒋丽忠20100501摘要梁柱线刚度比是反映梁柱相互作用的一个重要参数。合理的梁柱线刚度比能提高结构的抗侧刚度，使其具有良好的抗震性能。本文以钢管混凝土柱和组合梁组成的钢．混凝土组合框架结构体系的抗震性能及恢复力模型为研究对象，采用理论分析与试验研究相结合的方法考察了梁柱线刚度比对其抗震性能的影响，研究的主要内容有：(1)以梁柱线刚度比为主要参数，对三榀不同梁柱线刚度比的单层单跨组合框架进行了低周反复荷载试验，对试件的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、位移延性、强度

2、退化、刚度退化、耗能能力等性能进行了较为深入的研究，考察了梁柱线刚度比对组合框架抗震性能的影响。(2)基于平截面假定和材料的应力．应变关系，采用数值分析方法一分段分层法，编制FORTRAN语言程序，计算了组合框架荷载．位移的骨架曲线和滞回曲线，通过与试验结果的对比分析，验证本文提出的理论计算方法的合理性。(3)通过对七榀钢．混凝土组合框架的低周反复荷载试验结果，分析了轴压比、梁柱线刚度比、长细比对组合框架骨架曲线的影响；提出了考虑上述三参数影响的骨架曲线模型。该骨架曲线模型与试验曲线吻合良好。(4)根据试验结果，回归分析得到了组合框架的刚度退化公式，进而确定了滞回路径，提出了组合框架的恢

3、复力模型，通过与试验结果对比，结果表明：本文提出的组合框架的恢复力模型与试验结果吻合良好。关键词：钢一混凝土组合框架，梁柱线刚度比，低周反复荷载试验，数值计算，恢复力模型ABSTRACTLinearstiffnessratioofbeamtocolumniSanimportantparametertoreflecttheinteractionbetweenbeamandcolumn．Reasonablelinearstiffnessratiocanincreasethelateralstiffnessofthestructureandmakestructureagoodseismicpe

4、rformance．Thispaperfocusesonseismicperformanceandrestoringforcemodelofcompositeframe，whichiscomposedofconcretefilledsteeltubular(CFST)columnandsteel—concretecompositebeam．Tostudytheinfluenceoflinearstiffnessratioofbeamtocolumn，boththeoreticalanalysisandexperimentalresearchmethodareused．Themainach

5、ievementscanbesummarizedasfollows：(1)R汰inglinearstiffnessratioofbeamtocolumnasthemainexperimentalparameter,pseudo—statictestswerecardedonthreeframemodelswithdifferentlinearstiffnessratioofbeamtocolumn，whicharesinglespanandsinglestoryframe．Theexperimenmlresearchfocusedonfailuremodes，hystereticloop

6、，skeletoncurve，displacementductility，stiffnessdegradation，strengthdegradation，energydissipationcapacityandSOon，andinvestigatedimpactswhichlinearstiffnessratiohaveonseismicperformanceofcompositeflames．(2)Basedonplane．sectionassumptionandchosenstress—strainrelationshipofmaterialundercyclicloading，a

7、numericalanalysismethod—calledsectionandlayerdividedmethod，wasproposedandaFORTRANprocedurewasdesignedtocalculateskeletoncurveandhystereticcurveofcompositeflame．Thecalculationresultsareverifiedbycomparingtotheexperiment