配钢管高强混凝土芯柱的异强组合柱抗震性能研究

为研究配钢管高强混凝土芯柱的异强组合柱(SGCC)的抗震性能,以钢管内外混凝土的强度(fcc、fco)、组合柱内钢管高强混凝土芯柱的套箍系数(θ)、钢管外围混凝土配箍特征值(λv)、轴压比(n)为主要参数,设计了11根SGCC。采用ABAQUS软件建立其有限元模型,并对10根类似试件开展验证分析,将仿真分析结果与试验结果进行对比,验证了模型的合理性。基于此开展11根SGCC试件的参数分析,探究了不同参数对试件的滞回曲线、骨架曲线、耗能能力、刚度退化、抗力衰减和延性等抗震性能指标的影响规律。结果表明,fcc、fco、λv和n对试件抗震性能的影响相对较大,本文分析结果可为该类构件的抗震设计提供一定的技术支撑。

配钢管高强混凝土芯柱的异强组合短柱轴压性能

以套箍指标、钢管内外混凝土强度等级、钢管外围混凝土配箍率、组合柱纵筋总配筋率和组合柱截面含钢管混凝土率为主要参数,设计36根配钢管高强混凝土芯柱的异强组合短柱(SGCC)构件;借助ABAQUS有限元软件,选取合理的材料非线性本构模型及网格尺寸,建立18根试验试件的有限元模型并分析轴压性能,比较有限元数值解与试验数据;提取36根组合短柱应力—变形云图和轴力—应变全过程曲线,考察轴压承载力、弹性阶段刚度和延性等参数的变化规律;根据有限元数值解,引入轴压承载力折减因数,基于叠合原理建立SGCC轴压承载力简化计算公式。结果表明:SGCC钢管高强混凝土套箍指标、钢管外围混凝土配箍率和组合柱截面含钢管混凝土率对组合柱轴压承载力和延性影响显著。该结果为SGCC框架体系的工程应用提供指导。