不同加载方向异形截面多腔钢管混凝土分叉柱抗震性能试验

武海鹏， 曹万林， 董宏英， 殷 飞， 李翔宇

(1. 北京工业大学 城市与工程安全减灾教育部重点实验室，北京 100124； 2. 北京工业大学 力学博士后流动站，北京 100124)

异形截面多腔钢管混凝土适应了超高层巨型框架结构的发展，满足了建筑艺术设计和结构安全性的要求，近年来在标志性大型复杂超高层建筑中得到了广泛应用[1-2]。在建的8度区最高建筑北京中国尊大厦为满足建筑外轮廓及建筑功能需要，其异形截面多腔钢管混凝土巨型柱在标高43.15 m处一分为二，形成分叉节点，加之外框筒环带桁架弦杆和支撑杆在分叉节点交汇，受力十分复杂，节点核心区构造设计成为关键技术问题[3]。

异形截面钢管混凝土柱包括常规的T形、L形、十字形钢管混凝土柱和不规则截面多腔钢管混凝土柱。前者有效避免了室内棱角凸出，提高了建筑使用面积，在住宅结构中得到了较多的应用，后者截面形状不规则，内部构造复杂，一般针对特定的超高层巨型框架结构。目前，学者对常规异形截面钢管混凝土柱进行了较多的研究，包括轴心受压性能试验、偏心受压性能试验、低周反复荷载试验等，建立了相应的有限元分析模型和本构关系，进行了承载力计算，研究表明加劲肋、约束拉杆、内置钢骨、分腔构造等均可改善其受力性能[4-8]。王伟等[9]依据实际工程，对矩形和圆形钢管混凝土分叉柱节点受力性能进行了试验研究。李正良等[10]对方钢管混凝土分叉柱与钢梁连接节点进行了低周反复荷载试验研究，并与纤维杆元模型模拟的结果进行了比较。……