多腔钢管混凝土柱巨型框架抗震性能试验研究.pdf

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1、第28卷第3期结构工程师Vol_28．No．32012年6月StructuralEngineersJun．2012多腔钢管混凝土柱巨型框架抗震性能试验研究彭斌曹万林王智慧董宏英张建伟(北京工业大学建筑工程学院，北京100124)摘要结合某超高层巨型框架结构工程实际，进行了一榀巨型框架结构底部三个巨型层1／25缩尺模型抗震性能试验研究。该巨型框架的巨型柱为多腔钢管混凝土异形截面柱，巨型梁为钢桁架梁，底部巨型层加设人字形箱形截面钢支撑，二、三巨型层加设x形箱形截面钢支撑。通过试验，分析了该巨型框架的滞回特性、承载力、刚度及退化过程、延性和屈服机制。试验表明，该巨型框架的支撑作为第一道防线首先屈服，

2、之后巨型桁架梁上下弦杆进入屈服，最后巨型柱柱底出现塑性铰，实现了多腔钢管混凝土柱巨型框架结构延性屈服机制，抗震性能良好。关键词多腔钢管混凝土柱，巨型框架，巨型支撑，抗震性能，试验研究ExperimentalResearchonSeismicBehaviorofMega-FramewithMulti．CellCFSTColumnsPENGBinCAOWanlinWANGZhihuiDONGHongyingZHANGJianwei(CollegeofArchitectureandCivilEngineering，BeijingUniversityofTechnology，Beijing100124

3、，China)AbstractTheexperimentalresearchonseismicbehaviorofa1／25scaledmega。flamemodelwith3mega。storeyfromthebottomhasbeencarriedoutaccordingtoasupperhigh—risemega—flamestructurebuilding．Themulti—cellspecial—shapedCFSTcolumnsareusedformega—columns．Thesteeltrussbeamsareusedformega-beams．TheK-shapedsteel

4、bracewithboxsectionissetatthebottommega-storey．TheX—shapedsteelbraceswithboxsectionaresetatthesecondandthethirdmega—storey．Thehystereticproperties，load—bearingca—pacity，stiffnessanditsdegeneration，ductilityandyieldingmechanismofthemega-flamehavebeenanalyzedbasedontheexperiment．Theresultsshowthattheb

5、raceinthemega—flameyieldsasthefirstlineofdefense．Thentheupperandthelowerchordmembersofmegatrussbeamyield．Atlast，theplastichingesappearatthebottomofmega-column．Theductileyieldingmechanismhasbeenachievedforthemulti-flamestructurewithmulti-cellCFSTcolumnswithgoodseismicbehavior．Keywordsmulti-cellCFSTco

6、lumn，mega—frame，mega—brace，seismicbehavior，experimentalresearch多功能减振巨型框架模型和一幢普通巨型框架模1引言型的振动台对比试验，试验结果表明，多功能减振巨型框架结构在减小结构地震反应方面效果非常大型复杂超高层建筑中，采用巨型框架结构体明显。文献[3]结合某工程进行了1／25缩尺的巨系的工程已有若干案例，对于巨型框架抗震性能的型框架结构体系模拟地震振动台试验研究与理论研究一直受到工程界的关注。文献[1]对带有两分析。文献[4]采用ANSYS有限元软件对巨型框根巨型柱和一道桁架梁的巨型框架局部模型进行架结构进行了抗震性能计算分析，包

7、括模态分析、了低周反复加载试验研究。文献[2]进行了一幢谱分析及时程分析。文献[5]采用数值分析方法，收稿日期：2012—04—25基金项目：国家自然科学基金(51178010)北京市科技计划重大项目(D09050603720000)联系作者，Email：pengbinl3@emails．bjut．edu．cn·试验研究·．129·结构工程师第28卷第3期探讨了高层钢筋混凝土框架结构的长周期地震反