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D0I:10.13374/1.issnl00103.2009.12.021 第31卷第12期 北京科技大学学报 Vol.31 No.12 2009年12月 Journal of University of Science and Technology Beijing Dee.2009 型钢混凝土柱抗震性能实验研究 陈小刚) 牟在根)张举兵)王翠坤) 陈才华2)孙慧中2) 1)北京科技大学土木与环境工程学院，北京1000832)中国建筑科学研究院结构研究所，北京100013 摘要通过对8根剪跨比为3，十字型钢混凝土柱进行了低周反复荷载实验，研究型钢混凝土柱的抗震性能.主要分析了实 验构件的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性系数和耗能能力，并探讨了体积配箍率对型钢混凝土柱抗震性能的影响，通过 实验数据的拟合给出了型钢混凝土柱的延性与体积配箍率的关系式·实验结果证实十字型钢混凝土柱构件具有良好的抗震 性能，而且体积配箍率是影响型钢混凝土柱构件延性的一个重要因素，对构件的抗震性能的改善具有非常明显作用 关键词型钢混凝士；混凝土柱：抗震性能：延性 分类号TU317+.2 Experimental study on the seismic behavior of steel reinforced concrete columns CHEN Xiao-gang),MU Zai-gen),ZHA NG Ju-bing).WANG Cui-kun2),CHEN Cai-hua2).SUN Hui-zhong2) 1)School of Civil and Environmental Engineering.University of Science and Technology Beijing.Beijing 100083.China 2)Structural Research Institute.China Academy of Building Research,Beijing 100013.China ABSTRACI In order to study the seismic behavior of steel reinforced concrete (SRC)columns.eight cross"shaped SRC columns with a span ratio of 3 were tested under low cyclic reversed loading.The influence of volume"stirrup ratio on the seismic behavior of SRC columns was discussed by analyzing the failure patterns,hysteresis loops.skeleton curves,ductility coefficients and energy dissi- pation capacities of such members.A formula between ductility and volume"stirrup ratio of SRC columns was put forward by fitting the experimental data.The test results confirm that the seismic behavior of cross"shaped SRC columns is good.The volume"stirrup ratio is an important influencing factor on ductility of the members,in favor of improving the seismic behavior of members significant- y KEY WORDS steel reinforced concrete:concrete columns:seismic behavior:ductility 型钢混凝土(steel reinforced concrete,SRC)亦 4.23的工字型钢混凝土柱做了实验研究，研究型钢 称钢骨混凝土或劲性混凝土等，型钢混凝土结构是 混凝土压弯构件的抗震性能，并详细探讨了轴压比 在钢筋混凝土中配置型钢所形成的组合结构，它是 和配箍率对型钢混凝土压弯构件抗震性能的影 目前高层以及超高层建筑中被广泛应用的结构形 响刊.为了进一步研究型钢混凝土柱的配箍率及配 式，研究表明，这种组合构件不仅能更好地发挥各 箍形式对构件抗震性能影响，为下一次混凝土结构 自的材质优点，避免单一材料的弱点，同时由于构件 设计规范修订提供参考依据，本文研究采用十字型 中型钢、钢筋（箍筋与纵筋）、混凝土三位一体地工 钢混凝土柱，配置矩形封闭“井”式箍筋，对8根剪跨 作，材料元件之间具有相辅相成的作用，型钢混凝 比为3的试件进行了低周反复荷载的实验研究， 土结构具有受力合理、承载力大，局部和整体稳定性 1实验概况 能好，抗风及抗震性能好，施工周期短，以及综合经 济效益较好等优点[]. 1.1试件设计 中国建筑科学研究院陈才华对18根剪跨比为 混凝土采用C50,纵筋坐10mm采用HRB335 收稿日期：2009-02-26 基金项目：国家科技支撑计划资助项目(N。.2006BAJ01B02-02):国家自然科学基金资助项目(N。-50878022):北京市自然科学基金资助项目 (No.8082017) 作者简介：陈小刚(1982-)，男，硕士研究生；牟在根(l960一)，男，教授，博士生导师，E-mail:zgmu@ces-usth-edu-cn型钢混凝土柱抗震性能实验研究 陈小刚12） 牟在根1） 张举兵1） 王翠坤2） 陈才华2） 孙慧中2） 1） 北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 2） 中国建筑科学研究院结构研究所北京100013 摘 要 通过对8根剪跨比为3十字型钢混凝土柱进行了低周反复荷载实验研究型钢混凝土柱的抗震性能．主要分析了实 验构件的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性系数和耗能能力并探讨了体积配箍率对型钢混凝土柱抗震性能的影响通过 实验数据的拟合给出了型钢混凝土柱的延性与体积配箍率的关系式．实验结果证实十字型钢混凝土柱构件具有良好的抗震 性能而且体积配箍率是影响型钢混凝土柱构件延性的一个重要因素对构件的抗震性能的改善具有非常明显作用． 关键词 型钢混凝土；混凝土柱；抗震性能；延性 分类号 TU317＋∙2 Experimental study on the seismic behavior of steel reinforced concrete columns CHEN Xiao-gang 12）MU Za-i gen 1）ZHA NG Ju-bing 1）W A NG Cu-i kun 2）CHEN Ca-i hua 2）SUN Hu-i z hong 2） 1） School of Civil and Environmental EngineeringUniversity of Science and Technology BeijingBeijing100083China 2） Structural Research InstituteChina Academy of Building ResearchBeijing100013China ABSTRACT In order to study the seismic behavior of steel reinforced concrete （SRC） columnseight cross-shaped SRC columns with a span ratio of 3were tested under low cyclic reversed loading．T he influence of volume-stirrup ratio on the seismic behavior of SRC columns was discussed by analyzing the failure patternshysteresis loopsskeleton curvesductility coefficients and energy dissipation capacities of such members．A formula between ductility and volume-stirrup ratio of SRC columns was put forward by fitting the experimental data．T he test results confirm that the seismic behavior of cross-shaped SRC columns is good．T he volume-stirrup ratio is an important influencing factor on ductility of the membersin favor of improving the seismic behavior of members significantly． KEY WORDS steel reinforced concrete；concrete columns；seismic behavior；ductility 收稿日期：2009-02-26 基金项目：国家科技支撑计划资助项目（No．2006BAJ01B02－02）；国家自然科学基金资助项目（No．50878022）；北京市自然科学基金资助项目 （No．8082017） 作者简介：陈小刚（1982－）男硕士研究生；牟在根（1960－）男教授博士生导师E-mail：zgmu＠ces．ustb．edu．cn 型钢混凝土（steel reinforced concreteSRC）亦 称钢骨混凝土或劲性混凝土等．型钢混凝土结构是 在钢筋混凝土中配置型钢所形成的组合结构它是 目前高层以及超高层建筑中被广泛应用的结构形 式．研究表明这种组合构件不仅能更好地发挥各 自的材质优点避免单一材料的弱点同时由于构件 中型钢、钢筋（箍筋与纵筋）、混凝土三位一体地工 作材料元件之间具有相辅相成的作用．型钢混凝 土结构具有受力合理、承载力大局部和整体稳定性 能好抗风及抗震性能好施工周期短以及综合经 济效益较好等优点［1－3］． 中国建筑科学研究院陈才华对18根剪跨比为 4∙23的工字型钢混凝土柱做了实验研究研究型钢 混凝土压弯构件的抗震性能并详细探讨了轴压比 和配箍率对型钢混凝土压弯构件抗震性能的影 响［4］．为了进一步研究型钢混凝土柱的配箍率及配 箍形式对构件抗震性能影响为下一次混凝土结构 设计规范修订提供参考依据本文研究采用十字型 钢混凝土柱配置矩形封闭“井”式箍筋对8根剪跨 比为3的试件进行了低周反复荷载的实验研究． 1 实验概况 1∙1 试件设计 混凝土采用 C50纵筋 10mm 采用 HRB335 第31卷 第12期 2009年 12月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．31No．12 Dec．2009 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2009．12．021