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

Ding Faxing; Zhang Shaosong; Yu Zhiwu; Li Jiafu; Xue Hongjing; Chen Zhiqiang; Jiang Junjie; Zhao Shixing; Ji Han; Jing Jie

doi:10.13206/j.gjgS26090846

Volume 41 Issue 9

Sep. 2026

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Ding Faxing, Zhang Shaosong, Yu Zhiwu, Li Jiafu, Xue Hongjing, Chen Zhiqiang, Jiang Junjie, Zhao Shixing, Ji Han, Jing Jie. Research Progress on the Seismic Performance of CFST Frame-Core Tube Structures[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2026, 41(9): 33-41. doi: 10.13206/j.gjgS26090846

Citation:

Ding Faxing, Zhang Shaosong, Yu Zhiwu, Li Jiafu, Xue Hongjing, Chen Zhiqiang, Jiang Junjie, Zhao Shixing, Ji Han, Jing Jie. Research Progress on the Seismic Performance of CFST Frame-Core Tube Structures[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2026, 41(9): 33-41. doi: 10.13206/j.gjgS26090846

Citation:

Ding Faxing, Zhang Shaosong, Yu Zhiwu, Li Jiafu, Xue Hongjing, Chen Zhiqiang, Jiang Junjie, Zhao Shixing, Ji Han, Jing Jie. Research Progress on the Seismic Performance of CFST Frame-Core Tube Structures[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2026, 41(9): 33-41. doi: 10.13206/j.gjgS26090846

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

doi: 10.13206/j.gjgS26090846

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

Received Date: 2026-09-08
Available Online: 2026-11-06

Abstract

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

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