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钢管再生混凝土结构是将绿色环保材料再生混凝土与钢管相结合,充分发挥两者优势,不仅较好地体现钢管混凝土结构承载力高、施工方便、抗震性能好等优点,且实现了建筑垃圾资源化再利用。基于当前我国对装配式建筑结构的大力发展,钢管混凝土框架结构的节点构造型式不仅要满足结构抗震要求,同时要符合施工进度及装配精度的要求。为了解内填再生混凝土、节点构造型式、梁柱截面尺寸对轻型钢管再生混凝土框架结构抗震性能的影响,本文提出了4种装配式连接节点构造型式,并对其框架试件进行低周反复荷载试验和有限元分析。 主要贡献: (1)进行了6个框架试件的低周反复荷载试验,包括1个截面尺寸为100mm×100mm的方钢管框架试件,4个截面尺寸为100mm×100mm的不同装配节点构造型式的钢管再生混凝土框架试件、1个截面尺寸为120mm×120mm的钢管再生混凝土框架试件。对比研究各框架试件的破坏形态、滞回性能、骨架曲线、承载力、位移延性、强度退化、刚度退化等。 (2)利用ABAQUS有限元软件,分别建立不同节点构造型式的轻型钢管再生混凝土框架的有限元模型,进行弹塑性数值模拟,将数值分析结果与试验结果进行对比。 主要结论: (1)在相同轴压下,内填再生混凝土对提高钢框架试件抗震性能作用明显,极限承载力提高97.7%,耗能能力提高635.7%,位移延性系数提高62.9%。 (2)本文提出的4种不同节点构造型式框架试件破坏位移角均达到1/24,表现了良好的结构延性。 (3)不同节点构造型式对钢管再生混凝土框架结构的破坏形态、承载力、耗能能力、刚度退化等有较大影响。其中加强型节点型式框架承载能力及耗能能力最强,角钢式节点框架及直板式节点框架位移延性较好。 (4)在相同轴压下,增大梁柱截面尺寸可显著提高试件承载力、刚度、延性。 (5)运用ABAQUS有限元软件对钢管再生混凝土框架结构进行有限元分析,计算结果与试验结果吻合较好。