论文标题：On the Nonlinear Behavior of Composite Structures under Multiple Earthquakes Considering Soil–Structure Interaction

论文链接：https://doi.org/10.3390/civileng5030036

期刊名：CivilEng

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/civileng

钢构件具有高强度和延性，混凝土构件则具有高抗压强度和刚度。将钢与混凝土结合的复合构件兼具二者优势，其中混凝土填充钢管 (CFT) 柱是最常用的复合柱形式。CFT柱在承受地震荷载时表现出优异的抗震性能，包括高强度、延性和能量吸收能力。来自希腊伯罗奔尼撒大学Panagiota Katsimpini教授及其团队在CivilEng 期刊发表了文章，探讨 CFT 结构在多次地震作用中，在考虑土-结构相互作用的情况下的抗震性能。

混凝土填充钢管

研究过程与结果

研究选取了2层、4层和6层的CFT建筑作为对象，通过非线性时程分析方法，对这些结构在真实地震序列作用下的动态响应进行详细计算。

首先，作者根据欧标设计了不同高度的CFT框架模型，并在SAP2000软件中进行建模与分析。在建模过程中，CFT柱的非线性行为采用改进的Ramberg–Osgood模型进行模拟，该模型能够有效描述构件在循环荷载下的滞回行为。钢梁的非线性行为则通过考虑循环次数对强度退化影响的塑性铰来模拟。此外，为模拟土-结构相互作用，将地基视为一组不受频率影响的弹簧和阻尼器，并采用离散模型来模拟地基之间的相互作用。

在地震数据库方面，研究采用了五个真实的地震序列，这些序列由同一测站记录，持续时间不超过三天，方向一致且与断层距离相近。通过调整，将地震序列的最大PGA调整为0.24 g，并绘制了响应谱。在分析过程中，作者对比了固定地基和考虑SSI两种情况下的抗震性能，重点关注了峰值和残余位移以及层间位移角等关键结构指标。

通过这一系列的分析，作者得出了多次地震作用对结构的影响并非简单的累积效应，不同高度建筑的响应存在显著差异，且土-结构相互作用对结构抗震性能的影响与传统认知有所不同等重要结论。

研究总结

本文通过非线性时程分析，探讨了混凝土填充钢管 (CFT) 结构在多次地震作用下，考虑土-结构相互作用 (SSI) 的抗震性能。研究对象为2层、4层和6层的CFT建筑，设计遵循欧标并采用SAP2000建模。CFT柱的非线性行为采用改进的Ramberg–Osgood模型模拟，钢梁则通过塑性铰模拟。地震数据库包含五个真实地震序列，调整后PGA为0.24 g。结果表明，多次地震作用对结构的影响并非简单的累积效应，不同高度建筑的响应存在显著差异，且SSI对结构抗震性能的影响与传统认知有所不同。这些发现为复合结构抗震设计提供了新的见解，特别是在地震序列多发地区。

CivilEng 期刊介绍

主编：Angelo Luongo, University of L’Aquila, Italy

期刊专注于土木工程领域的最新研究进展，研究主题包括但不限于：结构工程、地震工程、建筑材料、建筑施工管理、建筑信息化、风险管理、交通工程、水资源与海岸工程等。期刊目前已被Scopus、ESCI (Web of Science)、Ei Compendex等数据库收录。