D0I:10.13374/.issn1001-053x.2011.08.021 第33卷第8期 北京科技大学学报 Vol.33 No.8 2011年8月 Journal of University of Science and Technology Beijing Aug.2011 方钢管混凝土柱累积耗能性能的实验研究 徐培蓁12)✉ 聂瑞锋2》 叶列平” 1)清华大学土木工程系，北京1000842)青岛理工大学土木工程学院，青岛266033 ☒通信作者，E-mail:xpzzygl@163.com 摘要为考察方钢管混凝土柱的累积耗能性能，进行了低周反复荷载作用下六根方钢管混凝土柱的力学性能实验研究，分 析了轴压比、含钢率和长细比等参数对方钢管混凝士柱滞回曲线、承载力退化和累积塑性变形率的影响.结果表明：方钢管混 凝土柱具有良好的累积耗能能力.随含钢率的增加，钢管混凝土柱的耗能能力提高：而随轴压比和长细比的增大，钢管混凝土 柱耗能能力却相应降低. 关键词钢筋混凝土：钢管结构：抗震性能：循环荷载；能量损耗：塑性变形 分类号TU398 Experimental study on accumulate energy dissipation performance of concrete filled square steel tubular columns XU Pei-zhen,NIE Ruifeng,YE Lie-ping 1)Department of Civil Engineering,Tsinghua University,Beijingl00084,China 2)School of Civil Engineering,Qingdao Technological University,Qingdao 266033,China Corresponding author,E-mail:xpzzygl@163.com ABSTRACT Six concrete filled square steel tubular (CFSST)columns were tested under low cyclic loads for studying their accumu- late energy dissipation performance.The effects of test parameters,such as slenderness ratio,axial compression ratio and sectional steel ratio,on the hysteretic curves,strength deterioration,and accumulate plastic deformation were analyzed.It is indicated that these columns have a better energy dissipation capacity.The energy dissipation capacity improves with the sectional steel ratio increasing,but it reduces when the axial compression ratio and the slenderness ratio increase. KEY WORDS reinforced concrete:tubular steel structures:seismic behavior:cyclic loads:energy dissipation:plastic deformation 在美国北岭和日本阪神地震后，钢管混凝土结 压比对方钢管混凝土柱延性的影响。陶忠和韩林 构的抗震性能得到了广泛的重视.日本对方钢管混 海在大规模参数分析结果的基础上，考察了轴压 凝土抗震性能方面的研究较早，也较为全面.我 比、长细比、含钢率、钢材屈服极限和混凝上抗压强 国对钢管混凝土结构的研究近年来发展很快，己出 度等参数对方钢管混凝土柱延性系数的影响规律. 版了《钢管混凝土结构设计与施工规程CECS28: 郭立春回对一定轴压下的十六根矩形钢管混凝士土 90》的和《矩形钢管混凝土结构技术规程 进行了低周反复荷载试验，得出在中、高轴压比作用 CECS159》a:但规程中对钢管混凝土的变形计算只 下，截面宽厚比的变化对钢管混凝土柱的位移延性 给出了拉伸、压缩及弯曲的刚度计算公式，对钢管混 影响不大，随宽厚比的增加，试件的延性有所降低 凝土柱的变形性能没有涉及.国内学者通过实验和 张建辉等基于恢复力模型，计算了方钢管混凝土 数值分析对方钢管混凝土的塑性变形性能进行了探 柱的位移延性系数，并分析了长细比、含钢率与轴压 讨，许月华通过实验研究了含钢率、长细比和轴 比对延性系数的影响.以上研究明确了钢管混凝土 收稿日期：201007一13 基金项目：中国博士后科学基金资助项目(20080440398)：国家自然科学基金资助项目(50808104)第 33 卷 第 8 期 2011 年 8 月 北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol． 33 No． 8 Aug． 2011 方钢管混凝土柱累积耗能性能的实验研究 徐培蓁1，2)  聂瑞锋2) 叶列平1) 1) 清华大学土木工程系，北京 100084 2) 青岛理工大学土木工程学院，青岛 266033  通信作者，E-mail: xpzzyg1@ 163． com 摘 要 为考察方钢管混凝土柱的累积耗能性能，进行了低周反复荷载作用下六根方钢管混凝土柱的力学性能实验研究，分 析了轴压比、含钢率和长细比等参数对方钢管混凝土柱滞回曲线、承载力退化和累积塑性变形率的影响． 结果表明: 方钢管混 凝土柱具有良好的累积耗能能力． 随含钢率的增加，钢管混凝土柱的耗能能力提高; 而随轴压比和长细比的增大，钢管混凝土 柱耗能能力却相应降低． 关键词 钢筋混凝土; 钢管结构; 抗震性能; 循环荷载; 能量损耗; 塑性变形 分类号 TU398 Experimental study on accumulate energy dissipation performance of concrete filled square steel tubular columns XU Pei-zhen1，2)  ，NIE Rui-feng2) ，YE Lie-ping1) 1) Department of Civil Engineering，Tsinghua University，Beijing100084，China 2) School of Civil Engineering，Qingdao Technological University，Qingdao 266033，China  Corresponding author，E-mail: xpzzyg1@ 163． com ABSTRACT Six concrete filled square steel tubular ( CFSST) columns were tested under low cyclic loads for studying their accumu￾late energy dissipation performance． The effects of test parameters，such as slenderness ratio，axial compression ratio and sectional steel ratio，on the hysteretic curves，strength deterioration，and accumulate plastic deformation were analyzed． It is indicated that these columns have a better energy dissipation capacity． The energy dissipation capacity improves with the sectional steel ratio increasing，but it reduces when the axial compression ratio and the slenderness ratio increase． KEY WORDS reinforced concrete; tubular steel structures; seismic behavior; cyclic loads; energy dissipation; plastic deformation 收稿日期: 2010--07--13 基金项目: 中国博士后科学基金资助项目( 20080440398) ; 国家自然科学基金资助项目( 50808104) 在美国北岭和日本阪神地震后，钢管混凝土结 构的抗震性能得到了广泛的重视． 日本对方钢管混 凝土抗震性能方面的研究较早，也较为全面［1--4］． 我 国对钢管混凝土结构的研究近年来发展很快，已出 版了《钢管混凝土结构设计与施工规程 CECS28: 90》［5］ 和 《矩形钢管混凝土结构技术规程 CECS159》［6］; 但规程中对钢管混凝土的变形计算只 给出了拉伸、压缩及弯曲的刚度计算公式，对钢管混 凝土柱的变形性能没有涉及． 国内学者通过实验和 数值分析对方钢管混凝土的塑性变形性能进行了探 讨，许月华［7］通过实验研究了含钢率、长细比和轴 压比对方钢管混凝土柱延性的影响． 陶忠和韩林 海［8］在大规模参数分析结果的基础上，考察了轴压 比、长细比、含钢率、钢材屈服极限和混凝上抗压强 度等参数对方钢管混凝土柱延性系数的影响规律． 郭立春［9］对一定轴压下的十六根矩形钢管混凝土 进行了低周反复荷载试验，得出在中、高轴压比作用 下，截面宽厚比的变化对钢管混凝土柱的位移延性 影响不大，随宽厚比的增加，试件的延性有所降低． 张建辉等［10］基于恢复力模型，计算了方钢管混凝土 柱的位移延性系数，并分析了长细比、含钢率与轴压 比对延性系数的影响． 以上研究明确了钢管混凝土 DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2011.08.021