核心型钢混凝土组合结构体系指在钢筋混凝土框架柱或剪力墙、短肢剪力墙和异形柱的暗柱(或端柱)核心设置

较小截面尺寸型钢或钢管而形成的新型钢—混凝土组合结构形式。核心型钢混凝土(CSRC)组合结构体系包括以核心型钢混凝土柱、核心型钢混凝土剪力墙、核心型钢混凝土短肢剪力墙和核心型钢混凝土异形柱等典型构件所组成的各种结构类型。核心型钢混凝土组合结构体系能有效实现高层住宅的建筑功能和抗震性能的协调统一,具有良好性能优势,在高层住宅建筑结构中具有广泛的应用前景。2100433B

钢－混凝土组合结构体系能够充分发挥钢材与混凝土的性能，应用于超高层建筑结构具有显著的经济技术效益和社会效益。目前，国内外对组合构件已开展了大量的研究工作，但在结构体系层次上的研究还不成熟。本项目通过对超高层结构的优化分析，提出组合筒体－组合框架结构、巨型组合框架结构、钢－混凝土组合转换层和组合加强层结构等新型结构体系。通过对这些新型结构体系及其关键部位的试验，并结合数值计算和参数分析，将重点研究新型组合结构体系考虑滑移效应的空间计算理论，建立考虑二阶效应的局部与整体稳定分析理论，并提出系统的抗震设计理论。在总结上述研究成果的基础上，将建立新型钢－混凝土组合结构体系及其关键部位的设计方法，并提出相应的构造措施。项目的研究成果将有利于进一步提升我国超高层建筑结构的科技含量，对促进我国建筑行业的创新与发展有所贡献。 2100433B

带暗支撑高阻尼混凝土核心筒结构是由内置钢板混凝土连梁、内置X型钢板暗支撑混凝土墙肢、强约束角柱与边柱组合形成的一种新体系。本课题对该组合核心筒结构体系的抗震性能进行了试验研究与理论分析，主要研究内容和结果如下： (1).以本土水泥浆或砂浆为基体成功配制出ECC，在ECC中掺加聚合物得到高阻尼ECC。对各种配比的ECC进行了一系列材性试验，通过9根大尺寸高阻尼ECC梁振动试验，得到了高阻尼ECC的最优聚灰比。 (2).完成了9根强约束柱抗震性能试验，应用ABAQUS软件建立了强约束柱（包括叠合柱）精细有限元分析模型，通过参数分析得到框架柱延性系数与配箍特征值的关系、钢筋ECC柱的最小体积配箍率取值、叠合柱的合理构造方案。 (3).完成了8片带暗支撑高阻尼剪力墙抗震性能试验，完成了4片双肢高阻尼剪力墙抗震性能试验。应用ABAQUS软件、MSC.MARC软件建立了剪力墙精细有限元分析模型，通过数值模拟得到剪力墙塑性长度计算公式、墙肢和连梁含钢率的合理取值、暗支撑的合理设置方案。 (4).完成了不同角柱型式（箍筋加密柱，型钢叠合柱，钢管混凝土叠合柱）、不同暗支撑布置形式（每层设暗支撑、两层设暗支撑）、不同高宽比（1.33与1.78）、不同轴压比（0.1与0.2）、不同加载方式（单向与斜向）共8个组合核心筒的抗震性能试验。 (5).应用ABAQUS软件，建立了以实体单元为基础的组合核心筒精细有限元分析方法，应用OpenSees软件，建立了以宏观单元模型为基础的组合核心筒实用有限元分析方法。完成了单向、斜向、偏心静力荷载下组合核心筒的弹塑性分析及增量动力弹塑性分析（IDA），得到了各种工况下组合核心筒抗震性能指标及剪力滞后效应的变化规律，研究了轴压比、高宽比、连梁跨高比、角柱型式、暗支撑布置形式等对组合核心筒弹塑性性能的影响。 (6).研究了位移反应谱、研究了组合核心筒性能指标限值，建立了基于位移的组合核心筒体系的抗震设计方法。 (7).将组合核心筒置于高层框筒结构中，通过拟静力试验、耐震时程法、基于能量平衡的 MPA 法，进一步论证了组合核心筒的优越性。 2100433B