题目：钢管混凝土叠合转换柱抗震性能及设计方法研究

    钢管混凝土叠合转换柱是一种新的结构形式，目前国内外学者均没有相关的理论与试验研究。本文利用ABAQUS有限元分析方法对建研式加载条件下的钢管混凝土叠合柱和钢筋混凝土柱进行了对比分析，有限元计算结果与试验结果吻合良好。利用该有限元分析方法，对不同参数的128根钢管混凝土叠合转换柱试件进行了低周反复加载模拟，完成了三方面的工作：分析了不同参数对钢管混凝土叠合转换柱抗震性能的影响以及各个参数条件下转换柱的破坏形态和破坏机理，以此为基础推导出了各个破坏形态下钢管混凝土叠合转换柱的承载力计算方法。

    在参数分析方面，通过对各组参数的骨架曲线，特征点和延性变化进行分析，得出，钢管延伸高度对钢管混凝土叠合转换柱承载力影响不大，但对延性影响较大；随着轴压比的增大，钢管混凝土叠合转换柱承载力先增大后减小，同时，较大的轴压比限制了弯曲变形的发展，导致试件延性和变形能力更差；随着含钢率的增大，转换柱承载力不断增大，位移延性系数则先增大后减少，因此需要保证转换柱合理含钢率；增大配筋率可以显著提高钢管混凝土叠合转换柱的承载力，但对STRC-RC转换柱的延性影响较小；改变配箍方式对转换柱承载力和位移延性系数影响都较小。

    在破坏形态方面，钢管混凝土叠合转换柱破坏形态主要有剪切破坏和弯曲破坏两种。钢管延伸高度越小、轴压比越大、含钢率越大的转换柱越容易发生剪切破坏；钢管截断位置箍筋加密能使试件有更好的变形能力。

    在钢管混凝土叠合转换柱承载力计算方面，对钢管混凝土叠合转换柱正截面承载力进行计算时，可不考虑柱上下部分相互影响，单独计算钢管混凝土叠合和钢筋混凝土柱的正截面承载力，两者取小值，并将该方法应用与钢管混凝土叠合转换柱的设计与校核，其中通过对已完成的72根弯曲破坏试件进行校核，结果吻合良好；结合混凝土结构设计规范中钢筋混凝土柱抗剪承载力公式，考虑了钢管的延伸高度和含钢率对转换柱计算剪跨比的影响，推出钢管延伸高度和含钢率对剪跨比的影响系数η，从而推导出钢管混凝土叠合转换柱的斜截面承载力计算公式，公式计算结果与有限元计算结果吻合良好，具有较高的精确度。