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研究表明,钢-混凝土组合柱的承载能力、刚度和变形能力明显优于钢筋混凝土柱,有利于在大震后进行快速修复,能够适应现代工程结构大跨、高耸、重载的需要,被广泛地应用于高层和超高层建筑、地下结构与桥梁。其中,复合钢管混凝土柱是在方钢管混凝土柱截面内部设置圆钢管的柱,其特别适用于超高层结构底部楼层的框架柱。但目前国内外针对此类构件的研究较少,本文通过有限元软件ABAQUS对复合钢管混凝土柱进行精细有限元分析,并通过SAP2000对复合钢管混凝土柱框架进行了静力非线性分析,研究复合钢管混凝土柱的抗震性能,为其工程设计及应用提供一定的依据。本文主要包括以下几个方面的研究:(1)通过分析钢管混凝土强度提高的机理,对复合钢管约束混凝土的套箍系数计算提出建议。基于已有的复合钢管混凝土柱试验,采用通用非线性有限元软件ABAQUS建立了复合钢管混凝土柱的有限元模型。有限元分析结果与试验结果吻合良好。在此基础上,分析了设计名义轴压比、径宽比、套箍系数等参数对复合钢管混凝土柱位移延性系数的影响,得到了影响外层混凝土与核心混凝土之间轴力重分配和复合钢管混凝土柱位移延性的关键参数。通过回归分析,得到反映各关键参数影响的复合钢管混凝土柱位移延性系数的简化计算公式,为复合钢管混凝土柱设计中的延性计算提供参考。(2)为研究复合柱的变形能力,分析了各参数对复合柱极限位移角的影响规律,通过一般位移分析方法及数据回归分析,提出了复合柱的屈服位移角和极限位移角的计算公式,可供工程抗震设计提供一定参考。(3)通过SAP2000分别建立了 15层钢管混凝土柱框架结构和复合钢管混凝土柱框架结构有限元模型,通过静力弹塑性分析,得到了结构自振周期、基底反力-顶点位移曲线、结构性能点等信息,从而对结构的抗震性能进行评估。通过对比复合钢管混凝土柱框架结构和钢管混凝土柱框架结构的Pushover的分析结果,对复合钢管混凝土柱的抗震性能进行了评估,为复合钢管混凝土柱的抗震设计和应用提供参考。