基于现行规范的型钢混凝土柱侧力-位移曲线预测方法研究

摘要

型钢混凝土（steel reinforced concrete,SRC）柱因承载力高、刚度大和耐久性能好等优点而被广泛应用于高层结构中。然而，现阶段SRC结构设计普遍基于承载力设计法，基于性能的抗震设计法在SRC结构方面的应用仍待完善。作为基于性能（位移）的抗震设计方法中最重要的一环，现阶段SRC构件的侧力-位移关系评估缺乏规范指导。基于美国现行规范ASCE/SEI 41-17中针对钢筋混凝土构件的相关规定，结合SRC构件的受力与变形特征，提出了发生弯曲破坏的SRC柱在地震作用下的侧力-位移曲线建模方法。该曲线采用约束混凝土强度计算SRC构件的峰值承载力；使用刚度折减法考虑型钢与混凝土之间的黏结滑移；基于SRC构件的变形特征考虑了纵向受力钢材端部滑移对柱顶侧移的贡献。最后，通过与28根SRC柱试验结果的比较证明了曲线的适用性。计算结果表明：所提出的曲线能合理预测发生弯曲破坏的SRC柱的开裂荷载、开裂位移、峰值荷载、峰值位移和强度退化，可为SRC结构的性能化抗震设计提供参考。

关键词

型钢混凝土柱 / 抗震性能 / 基于性能的抗震设计 / 侧力-位移曲线

基金资助

东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室开放课题（CPCSME2020-07）