摘要
中空夹层钢管混凝土柱与型钢组合梁通过单边螺栓连接技术形成新型装配式组合框架,具有良好的结构性能和工业化特征,在装配式建筑中具有广阔的应用前景,然而目前缺乏有关中空夹层钢管混凝土组合框架的抗震性能研究。为此,本文设计了一个3层10跨的中空夹层钢管混凝土组合框架结构,利用OpenSEES建立了混合动力模型,以中跨底部两层框架为试验子结构,采用混合试验方法开展了装配式中空夹层钢管混凝土组合框架拟动力试验研究。根据试验结果,验证了混合动力模型的准确性,获得了组合框架在地震作用下的破坏模式和动力响应,分析了中空夹层混凝土柱和组合节点的受力性能,揭示了组合框架的整体抗震性能。结果表明:中空夹层钢管混凝土组合框架破坏模式包括节点端板鼓曲、梁下翼缘屈曲、楼板混凝土压溃和柱钢管鼓曲;在罕遇地震作用下整体结构未出现明显的破坏现象,框架整体呈现出良好延性;由于结构中部荷载较大,中柱比边柱更早进入屈服阶段,而组合节点能够通过自身转动产生的塑性变形耗散大部分地震能量,避免梁端出现塑性铰并减小传递给柱端的弯矩,进而改善柱端受力,提高组合框架的整体抗震性能。研究结果将为中空夹层钢管混凝土组合框架在实际工程中的设计和应用提供科学依据。
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