随着现代建筑的发展,建筑物的高度、跨度不断增加,传统的钢筋混凝土结构已经满足不了现代建筑的要求。因为高层、超高层建筑结构底部柱子所受的轴向压力很大,如仍采用钢筋混凝土柱,由于受轴压比的限制,导致柱截面尺寸非常大,不仅影响使用功能,而且往往形成不利于结构抗震的短柱。大量试验表明,钢骨混凝土柱由于钢骨分担了部分轴力,可以有效减小混凝土部分的轴压比,提高柱的抗震性能。因此,钢骨混凝土柱,特别是钢骨高强混凝土柱在现代建筑中得到了较为广泛的应用。轴压力系数是影响钢骨高强混凝土柱抗震性能的重要指标。反复荷载作用下的试验研究表明,轴压力系数大于0.4-0.5时,钢骨高强混凝土柱的延性较差,抗震性能显著降低。因此,实际工程中必须对钢骨高强混凝土柱的轴压力系数作严格限制,以保证其抗震延性达到规范要求。本文通过6根试件的试验,对内配十字形钢骨的钢骨高强混凝土柱的抗震性能进行了研究,得出了满足一定延性要求的轴压力系数限值。 首先基于一定的基本假定,通过计算给出了十字形配钢的钢骨高强混凝土柱的轴压力系数限值。然后通过试验,分析了对应于不同参数的钢骨高强混凝土柱的破坏形态和滞回特性,研究了轴压力系数和体积配箍率对十字形配钢的钢骨高强混凝土柱位移延性的影响。现行国家规范在给出钢骨高强混凝土柱的轴压力系数限值时,并没有考虑钢骨形式的影响作用,本文根据试验结果,在满足一定位移延性的基础上,提出了十字形配钢的钢骨高强混凝土柱的轴压力系数限值及相应的配箍率。计算结果与试验结果基本相符。 本文还通过试验研究,对两种不同钢骨形式的钢骨高强混凝土柱的抗震性能进行了分析比较。结果表明,在同等条件下,采用带翼缘十字形钢骨的钢骨高强混凝土柱的抗震性能明显优于采用不带翼缘十字形钢骨的钢骨高强混凝土柱的抗震性能。