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从多层框架结构衍生发展的异形柱框架结构因其较好的满足建筑使用和结构抗震性能的要求,逐渐在多高层结构中推广。但由于异形柱多采用混凝土结构,自重大、湿作业多、装配化程度低,难以满足建筑业―安全高效,绿色环保‖的社会发展目标。本文选用异形格构柱(SLC)代替异形混凝土柱,提高建筑装配率;引入波纹腹板工字梁,增强结构的抗震稳定性,从而提出了新型装配式组合钢框架结构体系(CSF)。目前国内外学者已对异形柱和波纹腹板工字梁进行了一系列研究,但将两构件同时应用于钢框架组合结构中的研究成果较少,对SLC的承载能力、破坏形态、滞回性能以及CSF结构体系地震作用下动力特性的研究还较为匮乏,因此,开展CSF结构体系抗震性能的研究具有重大的现实意义。本课题为探究SLC的抗侧性能,按照构件的截面形状及受力特性的不同设计4种SLC构件,采用ABAQUS分析软件建立有限元模型,对其进行了一系列的加载模拟。由4种SLC单调静力推覆加载可知:十字形SLC的极限承载力最高、初始刚度最大,十字形SLC、沿对称轴方向受力的T-SLC-1、沿非对称轴方向受力的T-SLC-2比L形SLC承载力分别高48.77%、43%、24.14%、延性系数分别高19.6%、10.28%、9.04%;同为T形SLC,沿对称轴方向受力的T-SLC-1比沿非对称轴方向受力的T-SLC-2在极限承载力方面提高36.74%、延性系数仅提高1.36%;SLC加载初期,缀条屈曲变形耗散地震能量,应力发展不断向节点处延伸,最终由于方钢管柱的过大变形而退出工作。由4种SLC的低周反复加载模拟结果可知:SLC的滞回曲线饱满,正反方向保持较高的稳定性;十字形SLC滞回曲线在各阶段均匀变化且经历的位移时程最长,展现出良好的延性及耗能能力。为探究CSF结构体系地震作用下的动力特性,利用SLC、波纹腹板工字梁等效的尺寸数据对CSF结构体系建立SAP2000模型,并与钢筋混凝土异形柱框架(RCSF)结构对比分析。引入剪力墙(SW),探究CSF、RCSF在相同抗侧力体系下框架的抗震性能。模拟结果表明:CSF体系、RCSF体系最大楼层位移角多出现在3-4层,变形呈现剪切型特征,二次扭转振型出现过早,加速度曲线、顶点位移曲线波动较大,不利于结构的抗震;CSF体系比RCSF体系的侧向位移大约8.87%、初始刚度小约11.72%。在8度地震作用下,各模型结构楼层位移随楼层高度不断增加,CSF-SW、RCSF-SW楼层位移相比CSF、RCSF体系明显减小、加速度曲线峰值增加、基底剪力增加,其中CSF-SW体系表现得更加明显,顶点加速度曲线、顶点位移曲线波动较小且平稳,具有较好的延性,抗震性能最好。本课题对SLC抗侧性能和CSF体系地震作用下的动力特性进行分析,是对当前异形钢框架组合结构的补充,为进一步的理论研究和实际应用提供参考。