钢管混凝土框架-核心筒结构抗震性能研究进展

丁发兴; 张绍松; 余志武; 李家富; 薛红京; 陈志强; 蒋俊杰; 赵仕兴; 纪晗; 经杰

doi:10.13206/j.gjgS26090846

钢管混凝土框架-核心筒结构抗震性能研究进展

doi: 10.13206/j.gjgS26090846

丁发兴^1,2,
张绍松¹,
余志武^1,2, ,,
李家富³,
薛红京⁴,
陈志强⁵,
蒋俊杰⁶,
赵仕兴⁷,
纪晗⁸,
经杰⁹

1. 中南大学土木工程学院, 长沙 410075;
2. 高速铁路建造技术国家工程研究中心, 长沙 410075;
3. 中冶京诚工程技术有限公司, 北京 100045;
4. 北京市建筑设计研究院股份有限公司, 北京 100045;
5. 中国建筑西南设计研究院有限公司, 成都 610000;
6. 奥泰合工程设计服务(北京)有限公司, 北京 100004;
7. 四川省建筑设计研究院有限公司, 成都 610000;
8. 中南建筑设计院股份有限公司, 武汉 430071;
9. 清华大学建筑设计研究院有限公司, 北京 100084

基金项目:

国家自然科学基金项目（51978664）；中南大学中央高校基本科研业务费专项资金资助（2026ZZTS0315）。

详细信息

作者简介:
丁发兴，博士，教授，主要从事损伤比强度理论及钢-混凝土组合结构抗震性能方面研究。

通讯作者:
余志武，硕士，教授，主要从事铁路工程结构随机力学分析及服役安全方面研究，zhwyu@csu.edu.cn。

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出版历程
- 收稿日期: 2026-09-08
- 网络出版日期: 2026-11-06

Research Progress on the Seismic Performance of CFST Frame-Core Tube Structures

1. School of Civil Engineering, Central South University, Changsha 410075, China;
2. National Engineering Laboratory for High-speed Railway Construction, Changsha 410075, China;
3. Capital Engineering and Research Incorporation Limited, Beijing 100045, China;
4. Beijing Institute of Architectural Design Co., Ltd., Beijing 100045, China;
5. China Southwest Architectural Design and Research Institute Co., Ltd., Chengdu 610000, China;
6. Altus Integrated Engineering Design Service(Beijing) Co., Ltd., Beijing 100004 China;
7. Sichuan Provincial Architectural Design and Research Institute Co., Ltd., Chengdu 610000, China;
8. Central- South Architectutal Design Institute Co., Ltd., Wuhan 430071, China;
9. Architectural Design & Institute of Tsinghua University Co., Ltd., Beijing 100084, China

摘要

摘要: 钢管混凝土框架-核心筒结构兼具优良的钢管混凝土受压性能和强大的核心筒结构抗侧刚度，在现代高层建筑中应用广泛。为此系统综述了该结构体系抗震性能的研究进展。首先，分别从钢筋混凝土剪力墙、钢板剪力墙、钢板混凝土组合剪力墙和双钢板混凝土组合剪力墙四个方面，总结了核心筒构件抗震性能的关键影响因素与增强措施；其次，梳理了钢筋混凝土连梁、钢连梁及组合连梁等不同形式连梁及其联肢剪力墙的抗震性能研究；再次，从模型试验与模拟、足尺结构抗震分析和地震易损性评估三个层面，概述了钢管混凝土框架-核心筒结构整体抗震性能的研究现状；进而指出了当前研究中存在的主要问题；最后，展望了尚需深入研究的关键问题。分析表明：现有框架-核心筒结构抗震性能研究以弹塑性分析为主，抗震设计以连梁耗能为主，剪力墙及框架梁柱耗能低，未作为主要耗能防线设计；为满足“强墙肢，弱连梁”要求而采用的较大剪力墙与框架柱等构件截面尺寸影响建筑空间利用效率。未来应发展结构抗震塑性分析模型，提升结构关键部位耗能能力，并通过增强各关键构件间的协同耗能机制实现结构“瘦身”。
- 钢管混凝土柱 /
- 框架-核心筒结构 /
- 剪力墙 /
- 抗震性能 /
- 协同耗能
Abstract: Concrete-filled steel tubular （CFST） frame-core tube structures， which combine the excellent compressive performance of CFST members with the substantial lateral stiffness of the core tube system， have been widely used in modern high-rise buildings. This paper presents a systematic review of research progress on the seismic performance of this structural system. First， the key influencing factors and enhancement measures for the seismic performance of core tube components are summarized from four aspects： reinforced concrete shear walls， steel plate shear walls， steel-concrete composite shear walls， and double-steel-plate concrete composite shear walls. Second， the seismic performance of various types of coupling beams—including reinforced concrete coupling beams， steel coupling beams， and composite coupling beams—along with their associated coupled shear walls， is reviewed. Third， the state-of-the-art studies on the overall seismic performance of CFST frame-core tube structures are outlined at three levels： model testing and simulation， full-scale structural seismic analysis， and seismic fragility assessment. Furthermore， the major limitations in existing studies are identified. Finally， critical issues that warrant further in-depth investigation are discussed. The analysis indicates that current seismic studies on frame-core tube structures are predominantly based on elastoplastic analysis， and seismic design mainly relies on energy dissipation through coupling beams， whereas shear walls and frame beams/columns exhibit low energy dissipation capacity and are not designed as primary energy-dissipating members. To satisfy the requirement of "strong wall piers， weak coupling beams"， the oversized sections adopted for shear walls and frame columns compromise building space utilization efficiency. Future efforts should focus on developing plastic analysis models for structural seismic performance， enhancing the energy dissipation capacity of critical components， and achieving structural "slimming" by strengthening the collaborative energy-dissipation mechanisms among key load-carrying members.
- concrete-filled steel tubular （CFST） column /
- frame-core tube structure /
- shear wall /
- seismic performance /
- collaborative energy dissipation

HTML全文

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