超限径厚比下高强薄壁钢管混凝土柱抗震性能研究

为了深入研究低周往复荷载下高强薄壁钢管混凝土柱抗震性能,对8根超限径厚比的Q690高强薄壁钢管混凝土柱开展拟静力加载试验,分析了该类柱破坏模式、滞回与骨架曲线、延性系数、滞回耗能、刚度退化与荷载衰减,揭示了轴压比、径厚比和混凝土强度对关键性能指标的影响程度,对横向受剪承载力进行分析,提出了基于桁架机制的抗剪承载力计算公式。结果表明:超限径厚比下高强薄壁钢管混凝土柱可分为耗能能力强的弯曲主导和耗能能力弱的剪切主导的两类破坏模式;该类柱延性系数介于1.99~2.89之间,侧移率为1%~6%,加载时,荷载比维持在0.9以上,表现出良好的滞回性能与塑性变形能力;超限径厚比下高强薄壁钢管搭配高强混凝土时需适当提高轴压比增加试件延性、侧向刚度和耗能能力;基于桁架机制的抗剪承载力公式计算结果与试验值吻合良好。该方法可用于强度破坏控制下高强薄壁钢管混凝土柱横向受剪承载力的分析与评估。

Q690薄壁高强圆钢管混凝土柱抗震性能研究

为研究薄壁高强钢管混凝土柱抗震性能,开展了超限径厚比下Q690薄壁高强圆钢管混凝土柱低周往复加载试验,分析了该类柱破坏形态、荷载-位移曲线、滞回耗能、刚度和荷载退化规律。基于钢材应力三轴度损伤效应建立了薄壁高强钢管混凝土柱有限元损伤模型,揭示了Q690薄壁高强钢管混凝土柱的损伤演化发展规律。研究结果表明:薄壁高强圆钢管混凝土柱破坏时钢管局部屈曲并断裂,核心混凝土被挤密压碎;侧移率1%~6%时荷载比维持在0.9以上,7%~8%侧移率时荷载退化率达17.4%~23.0%,滞回环较饱满,延性系数位于2.88~3.61区间,总体上该类柱具有良好的承载力和塑性变形能力;柱脚混凝土损伤破坏呈V形分布,高强钢管发生深度屈服行为,加大轴压比和径厚比增强了薄壁高强钢管混凝土柱断裂损伤发展趋势。