空腹式型钢混凝土异形柱中框架拟静力试验及有限元分析

通过1榀缩尺比为1/2.5的两跨三层的空腹式型钢混凝土(SRC)异形柱中框架在水平反复荷载作用下的试验研究，获得其荷载-位移滞回曲线及最终破坏形态，分析其结构延性、层间位移角及耗能性能。结果表明，空腹式SRC异形柱中框架滞回曲线饱满，弹塑性层间变形能力强，延性及耗能能力良好。基于试验研究结果，采用ABAQUS软件对该结构进行了非线性有限元分析，研究空腹式SRC异形柱框架的承载力、刚度退化以及出铰机制。有限元分析得出的结果与试验实测结果吻合较好；在此基础上对该结构进行参数分析，研究轴压比、混凝土强度、型钢屈服强度、柱肢高肢厚比、梁柱线刚度比以及梁柱屈服弯矩比等参数对其力学性能的影响。结果表明：增大混凝土强度、柱肢高肢厚比、梁柱线刚度比以及梁柱屈服弯矩比，能够提高结构的水平承载力和弹性刚度，但对结构延性的影响不大；随着轴压比和型钢屈服强度的增大，结构弹性刚度均变化不大，但增大轴压比，结构水平承载力和延性均降低，增大型钢屈服强度，能够同时提高结构水平承载力和延性。