《鋼-混凝土組合結構強地震反應及地震易損性研究》是依託清華大學，由劉晶波擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：鋼-混凝土組合結構強地震反應及地震易損性研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：劉晶波
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
鋼-混凝土組合結構在我國得到迅速的發展和越來越廣泛的套用，但目前國內外大部分組合結構還未經過強震檢驗，對結構的抗震性能研究亦不夠充分。本項目將開展組合結構構件試驗和組合結構子結構試驗，獲得組合構件和子結構的強非線性試驗數據；通過理論分析和輔以有限元精細模型分析，發展組合構件的強非線性本構模型，可以比較準確的反映組合構件承載力下降段的力學性能；建立合理的組合結構彈塑性有限元分析模型，開展鋼-混凝土組合結構強地震反應分析，研究組合結構在強地震作用下的非線性反應規律和可能的破壞倒塌機理；發展結構非線性地震易損性分析方法，開展組合結構地震易損性研究；對鋼-混凝土組合結構的抗震性能開展系統的參數分析，提出適用的組合結構抗震設計方法和合理的組合結構抗震體系的建議。研究工作對深入了解組合結構的強地震反應規律和抗震性能、指導抗震減災和確定更合理的鋼-混凝土組合結構抗震體系等均具有重要的理論意義和實用價值。
結題摘要
鋼-混凝土組合結構在我國得到迅速的發展和越來越廣泛的套用，但目前國內外大部分組合結構還未經過強震檢驗，對結構抗震性能的研究亦不夠充分。本課題組採用試驗研究、理論分析和數值模擬方法，對鋼―混凝土組合結構的抗震性能和地震易損性等問題進行了研究。主要工作和取得的成果有： （1）對一榀2層2跨的鋼-混凝土組合梁-方鋼管混凝土柱組合框架進行了擬靜力試驗，分析了組合框架在往復荷載作用下的破壞特徵、強度退化、剛度退化、延性及耗能能力等。試驗結果表明，該類框架結構的荷載-變形關係曲線較飽滿，剛度和強度退化穩定，抗震耗能能力良好。 （2）在已有方鋼管混凝土構件試驗和理論研究的基礎上，通過理論分析和大量的參數分析，提出了一種方鋼管混凝土柱塑性屈服面快速確定方法。對現有方鋼管混凝土柱和鋼―混凝土組合梁的三折線彎矩－曲率關係曲線進行了修正，提出了適用於鋼－混凝土組合梁和方鋼管混凝土柱彈塑性分析的四折線彎矩－曲率本構曲線。 （3）進行了鋼―混凝土組合框架結構抗震性能分析，較為系統地對比了五種不同類型框架結構的受力、變形性能以及破壞狀態。初步提出了實現組合梁－方鋼管混凝土柱框架結構“強柱弱梁”的設計公式，為組合框架結構的設計提供參考。 （4）給出了一種基於性能的結構地震易損性分析方法。定義了結構整體和樓層的四個極限破壞狀態，提出了基於結構極限破壞狀態確定結構抗震性能水平限值的方法。對兩個不同類型的鋼―混凝土組合框架結構進行了地震易損性分析，對結構的易損性能進行評估。討論了地震需求變異性的影響，研究了基於全機率和半機率的結構地震易損性分析方法的差異和轉化關係。 （5）對組合框架―混凝土核心筒結構的抗震性能進行了彈塑性地震反應分析和參數影響分析。研究了框架伸臂梁連線方式，樑柱截面、核心筒厚度等參數對結構變形和受力性能的影響，探討了組合框架―混凝土核心筒結構的地震破壞模式、分析了結構變形和外框架剪力隨地震作用增大的變化規律，可為結構的設計提供參考。對比了Pushover方法和彈塑性時程方法計算結果的差別，討論了Pushover方法的適用性。
