基于轴压刚度等效的“柱中柱”(CIC)系统等代设计方法研究

摘要

为克服传统钢管混凝土柱作为竖向承载构件功能单一的不足，使其兼具结构减振(震)控制的作用，文章基于TMD系统振动控制的概念，对钢管混凝土柱进行改进，提出一种具有“承载-减振(震)”双功能的“柱中柱”系统，以进一步增强结构的抗震性能。文章主要介绍了“柱中柱”系统的组成和控制机理，并基于钢管混凝土统一理论，采用叠加原理推导“柱中柱”系统的截面轴压组合刚度和轴压极限承载力的理论公式，最终建立该系统基于轴压刚度等效的等代设计方法；同时，根据等代设计流程，选取典型的钢管混凝土构件进行算例分析，以检验等代设计方法的准确性。结果表明，采用叠加原理便于建立“柱中柱”系统的截面轴压组合刚度和轴压极限承载力理论公式，提出的等代设计方法具有良好的准确性，可为今后的工程设计与分析提供参考。

关键词

“柱中柱”系统 / 钢管混凝土 / 轴压刚度 / 等代设计方法