RC框架与CFST框架抗震性能的比较研究

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1、学校代号10532学号S1501W0004分类号TU398密级公开工程硕士学位论文RC框架与CFST框架抗震性能的比较研究学位申请人姓名姜棋元培养单位土木工程学院导师姓名及职称黄远副教授朱亮高工学科专业建筑与土木工程研究方向钢管混凝土论文提交日期2018年6月1日学校代号：10532学号：S1501W0004密级：公开湖南大学工程硕士学位论文RC框架与CFST框架抗震性能的比较研究国家自然科学基金(51478174)资助湖南省自然科学基金(14JJ3054)资助学位申请人姓名：姜棋元导师姓名及职称：黄远副教授朱亮高工培养单位：土木工程

2、学院专业名称：建筑与土木工程论文提交日期：2018年6月1日论文答辩日期：2018年6月6日答辩委员会主席：易伟建教授ThecomparisonresearchontheseismicperformanceofreinforcedconcreteframeandconcretefilledsteeltubeframebyJIANGQiyuanB.E.(NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheR

3、equirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinCivilEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorAssociateProfessorHUANGYuanSeniorEngineerZHULiangJune，2018RC框架与CFST框架抗震性能的比较研究摘要钢管混凝土（ConcreteFilledSteelTube，简称CFST）是集钢结构和钢筋混凝土（ReinforcedConcrete，简称RC）结构优点于一身的结

4、构形式，不仅能弥补钢管与混凝土两类材料本身缺点，而且能充分地发挥出各自优势，目前CFST结构正广泛应用于土木工程中的多个领域。对于建筑工程中常见的框架结构体系而言，结构中采用CFST构件与采用RC构件，两者抗震性能对比的研究较少；而且以往都是针对某个特定案例进行研究，很难做到在较多参数变化情况下对RC框架和CFST框架的抗震性能进行对比分析和探讨。鉴于此，本文以楼层数、设防烈度、活荷载及跨度作为影响因素，采用弹性、弹塑性时程以及静力弹塑性分析方法，通过对比两种框架在多遇和罕遇地震作用下的剪力、位移、层间位移角等性能指标，来分析比较两者

5、的抗震性能。通过研究获得了如下成果：（1）设计了满足规范要求具有工程意义的24个RC框架和24个CFST框架，并建立ETABS分析模型，通过拟合试验结果，在验证模型正确的基础上，对其进行模态分析和反应谱分析，发现相比于RC框架，CFST框架的抗弯刚度和基底剪力较小，周期和顶点位移较大；（2）对所有框架进行弹性和弹塑性时程分析，对两种框架在不同参数情况下的剪力进行对比，发现相比于RC柱，CFST柱截面小、自重轻，使得不同参数的CFST框架在小震和大震下的基底剪力及基底剪力系数均小于RC框架。（3）对两种框架进行静力弹塑性分析，通过分析和

6、对比结构在小震和大震下的位移、层间位移角、塑性铰分布发展以及性能和需求关系，发现CFST框架刚度小于RC框架，结构的顶点位移和最大层间位移角整体大于RC框架。（4）考虑两种框架性能需求关系与经济性因素，不同参数下RC框架和CFST框架的抗震性能各有优势，1/3情况下，CFST框架综合性能更优，1/3情况下，RC框架综合性能更优，而在另外1/3情况下，两者的综合性能差别不大。关键词：RC框架；CFST框架；抗震性能；弹塑性时程；静力弹塑性II工程硕士学位论文AbstractConcreteFilledSteelTube(CFST)isa

7、structuralformthatcombinestheadvantagesofsteelstructureandreinforcedconcrete(RC)structure.Itcannotonlymakeupfortheshortcomingsofbothsteelandconcretematerials,butalsogivefullplaytotheiradvantages.Atpresent,CFSTstructuresarewidelyusedinmanyfieldsofcivilengineering.TheCFST

8、columnandtheRCcolumnareusedintheframestructure.However,thereislittlecomparisonresearchontheseismicperformanceo