钢管混凝土框架-剪力墙结构抗震性能研究

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钢管混凝土(CFST)是指在钢管中填入混凝土而形成的一种组合材料。钢管混凝土结构由于其延性好、承载力高、抗震性能优越等特点,而被广泛的应用于高层建筑中。近年来,大量理论工作者对钢管混凝土柱构件的理论研究、计算运用日益成熟。然而,目前对钢管混凝土柱用于框架-剪力墙体系的抗震性能研究较少。本文运用“钢管混凝土统一理论”,并且在过去研究的基础上,对这一新型结构体系的抗震性能作出了进一步的探讨。首先,将钢筋混凝土柱用于框架-剪力墙结构体系与钢管混凝土柱用于框架-剪力墙体结构系作为两种方案,采用国际上通用的有限元分析软件SAP2000对这两种方案分别建模,进行抗震性能对比分析。接着,对两种结构模型进行了模态分析,分析两者的自振特性并对比其变化,作为抗震进一步分析的基础。随后,采用反应谱方法对两种结构模型进行多遇地震作用下的弹性抗震分析,通过计算结果分析比较两者的抗震性能。最后,采用动力时程方法对两种结构模型进行罕遇地震作用下的弹塑性抗震分析,通过计算结构分析比较两者的抗震性能。采用有限元分析方法,通过对比两种方案下结构整体线性、非线性的计算结果,证明了钢管混凝土在高层建筑中其承载能力、变形特性、滞回耗能等抗震性能方面有显著的优点。
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