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内收折面式超高层建筑组合结构中的型钢混凝土斜柱是由十字型钢、剪力钉、混凝土和钢筋笼共同组成的受力构件。混凝土和十字型钢之间的连接强度制约着构件整体的受力和变形能力。在十字型钢表面合理的焊接一定数量的剪力钉可有效抑制型钢-混凝土界面滑移的延伸，保证型钢与混凝土同步受力、共同变形。本文利用理论分析、现场试验与有限元模拟相结合的方式对带剪力钉的型钢混凝土斜柱局部和整体力学性能以及截面参数设计优化方法这两个方面开展研究，完成的工作、得到的结论如下:
(1)群钉连接件受力性能数值模拟。建立了焊接多层剪力钉受力性能数值模拟模型，分析了群钉连接件承载能力和钉群内部传力不均匀程度。在此基础上，分析了浇筑混凝土强度等级和焊接剪力钉层数对钉群平均抗剪承载能力以及平均抗剪刚度的影响规律。有如下结论:焊接15层剪力钉时，钉群平均抗剪承载能力下降了26.08％，平均抗剪刚度下降了74.9％。相较于平均抗剪承载力，钉群平均抗剪刚度受焊接剪力钉层数的影响更大。减少焊接剪力钉层数或者提高浇筑混凝土强度等级均可提高平均抗剪承载能力和抗剪刚度。层间传力不均匀程度随着布置剪力钉层数的增多而加剧，但是其受混凝土强度等级的影响较小。
(2)带剪力钉的型钢混凝土斜柱受力性能分析。依托某168m超高层建筑组合结构，建立倾斜角度为4°的型钢混凝土斜柱数值模拟模型，并在施工现场开展原位试验验证了模型的计算精度。在此基础上，分析竖直和水平荷载作用下斜柱承载能力和型钢-混凝土界面滑移情况影响因素。有如下结论:水平荷载加载方向与倾斜方向相同时，斜柱的倾斜角度越大，其抗剪承载能力越小，通过引入与倾斜角度呈正相关的折减系数的方式，对相关规范中抗剪承载能力计算公式进行修正。型钢-混凝土界面滑移分布情况受剪力钉的直径和竖直间距影响较大。
(3)型钢混凝土斜柱设计优化。以基本遗传算法为基础，在选择操作中嵌入精英策略，在变异操作中嵌入动态变异概率和扰动公式，形成改进遗传算法。以斜柱承载能力最大、界面滑移量最小和工程造价最低为目标函数，对型钢混凝土斜柱截面参数进行设计优化。有如下结论，改进遗传算法表现优良;利用改进遗传算法优化型钢混凝土斜柱截面，可得到造价更低、承载能力更高，界面滑移量更小的截面参数。
(1)群钉连接件受力性能数值模拟。建立了焊接多层剪力钉受力性能数值模拟模型，分析了群钉连接件承载能力和钉群内部传力不均匀程度。在此基础上，分析了浇筑混凝土强度等级和焊接剪力钉层数对钉群平均抗剪承载能力以及平均抗剪刚度的影响规律。有如下结论:焊接15层剪力钉时，钉群平均抗剪承载能力下降了26.08％，平均抗剪刚度下降了74.9％。相较于平均抗剪承载力，钉群平均抗剪刚度受焊接剪力钉层数的影响更大。减少焊接剪力钉层数或者提高浇筑混凝土强度等级均可提高平均抗剪承载能力和抗剪刚度。层间传力不均匀程度随着布置剪力钉层数的增多而加剧，但是其受混凝土强度等级的影响较小。
(2)带剪力钉的型钢混凝土斜柱受力性能分析。依托某168m超高层建筑组合结构，建立倾斜角度为4°的型钢混凝土斜柱数值模拟模型，并在施工现场开展原位试验验证了模型的计算精度。在此基础上，分析竖直和水平荷载作用下斜柱承载能力和型钢-混凝土界面滑移情况影响因素。有如下结论:水平荷载加载方向与倾斜方向相同时，斜柱的倾斜角度越大，其抗剪承载能力越小，通过引入与倾斜角度呈正相关的折减系数的方式，对相关规范中抗剪承载能力计算公式进行修正。型钢-混凝土界面滑移分布情况受剪力钉的直径和竖直间距影响较大。
(3)型钢混凝土斜柱设计优化。以基本遗传算法为基础，在选择操作中嵌入精英策略，在变异操作中嵌入动态变异概率和扰动公式，形成改进遗传算法。以斜柱承载能力最大、界面滑移量最小和工程造价最低为目标函数，对型钢混凝土斜柱截面参数进行设计优化。有如下结论，改进遗传算法表现优良;利用改进遗传算法优化型钢混凝土斜柱截面，可得到造价更低、承载能力更高，界面滑移量更小的截面参数。