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超高层建筑巨型框架结构的巨型柱在大震作用下有时出现往复拉压受力情况,为提高巨型柱的抗震能力,某些超高层建筑巨型框架结构采用了多腔体钢管混凝土巨型柱。为深入研究这种多腔体钢管混凝土巨型柱的腔体在往复拉压荷载下的工作性能退化问题,本文取多腔体钢管混凝土巨型柱中有代表性的矩形截面腔体进行了拉压往复荷载受力试验研究,主要贡献如下: 1、完成了3个配钢率为7.53%和1个配钢率为3.77%的相同截面矩形柱在往复拉压荷载下的工作性能试验研究。4个试件均沿杆长对中分成左右不同构造的两段,左杆段为有栓钉区段,右杆段为无栓钉区段。基于试验,较为系统地分析了各矩形钢管混凝土柱在往复拉压荷载作用下的栓钉的作用、承载力、刚度及其退化过程、滞回特性、破坏特征等,发现了其抗震破坏的薄弱部位。 2、给出了矩形钢管混凝土柱在往复拉压荷载作用下的承载力计算公式,计算结果与实测结果符合较好。 3、提出了矩形钢管混凝土柱在往复拉压荷载作用下的抗震设计建议,并给出了构造措施。 研究表明: (1)设栓钉段的矩形钢管混凝土柱的工作性能稳定;不设栓钉段的矩形钢管混凝土柱的受力性能稳定性相对较差,特别是在弹塑性变形后期无栓钉段容易出现薄弱的截面,这种薄弱的截面在轴向往复拉压荷载作用下性能退化较快,这是导致整个构件的后期承载力、刚度和延性显著下降的主要原因。 (2)矩形钢管混凝土柱腔体内的栓钉,可明显提高钢管与混凝土共同工作的性能;随着配钢率的提高,钢管.栓钉.混凝土共同工作的能力相应增强。 (3)设栓钉的钢管混凝土巨型柱,具有良好的抵抗拉压往复荷载作用的能力。