鋼管混凝土是鋼管套箍混凝土的簡稱，是由混凝土填入薄壁鋼管內形成的組合結構。由于鋼管對核心混凝土的約束作用，使混凝土處于雜的應力狀態之下，從而使混凝土強度得到提高，塑性和韌性大為改善，此類結構在高層建筑、工業廠房、橋梁等工程中的應用日益廣泛。在設計中，軸壓比和套箍系數是影響鋼管混凝土結構抗震性能的重要指標。研究設計制作了一單跨、兩開間、8層圓鋼管混凝土柱-Ｈ鋼梁框架結構模型，進行了模擬地震振動臺試驗研究，并運用大型有限元分析軟件ANSYS進行數值模擬計算，試驗結果和數值模擬結果符合較好。
      為探索軸壓比和套箍系數對鋼管混凝土框架抗震性能的影響，運用該有限元模型，通過改變軸壓比和套箍系數，分析這兩項指標對框架地震反應的影響。由于在地震荷載作用下，結構層間位移反應大小是決定結構破壞程度的關鍵指標，因此本研究只論述了軸壓比和套箍系數對鋼管混凝土框架結構位移和層間位移反應的影響，而未涉及加速度、應變等反應。
      在地震作用下鋼管混凝土柱可以看成雙向壓彎構件，模型試驗中所用鋼材為Q235低碳鋼，故受壓本構關系采用理想彈塑性模型，受拉本構關系采用由彈性階段、塑流階段、應變強化階段和二次塑流階段構成的四段式模型，數學表達式。
      核心混凝土應力-應變關系曲線的特征主要和約束效應系數有關：ξ值越大，鋼管對核心混凝土提供的約束越強，受力過程中隨著變形的增加，混凝土應力-應變關系曲線下降段出現得越晚，甚至不出現下降段；反之，ξ值越小，鋼管對核心混凝土提供的約束越小，受力過程中混凝土應力-應變關系曲線下降段出現得越早.基于上述關系，本研究充分考慮了約束效應的影響，采用韓林海提出的核心混凝土應力-應變關系模型。
      多數研究者在分析鋼管混凝土結構時都假設鋼管與核心混凝土之間完全粘結(如Ｓｈａｋｉｒ-Ｋｈａｌｉｌ和Ｚｅｇｈｉｃｈｅ)，少數研究者在鋼單元和混凝土單元之間加入滑移單元(Ｓｌｉｐ-ｅｌｅｍｅｎｔ)或間隙單元(Ｇａｐ-ｅｌｅｍｅｎｔ)，結果表明，考慮界面之間的粘結滑移性能對鋼管混凝土結構整體性能的影響很小，本模型中假設鋼管與核心混凝土之間完全粘結。

                                                                                  專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
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