钢管煤矸石混凝土结构的抗震性能PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 钢管混凝土的特点及发展现状 1

1.1.1 钢管混凝土的特点 1

1.1.2 钢管混凝土的发展 2

1.2 煤矸石轻骨料混凝土的特点 4

1.2.1 煤矸石简介及综合利用 4

1.2.2 煤矸石轻骨料混凝土 4

1.3 钢-煤矸石轻骨料混凝土组合结构的研究现状 6

1.4 本书的研究内容 10

参考文献 11

第2章 钢管煤矸石混凝土纯弯构件的滞回性能研究 15

2.1 引言 15

2.2 试验概况 15

2.2.1 试件设计与制作 15

2.2.2 轻集料混凝土 16

2.2.3 钢材力学性能 17

2.2.4 试验装置、测试方法及加载制度 18

2.3 试验现象 19

2.4 试验结果与分析 20

2.4.1 挠度变形曲线 20

2.4.2 荷载-应变滞回关系曲线 22

2.4.3 荷载-位移滞回关系曲线 24

2.4.4 弯矩-曲率关系曲线 25

2.4.5 骨架曲线 26

2.4.6 位移延性系数 27

2.4.7 耗能能力 28

2.4.8 刚度退化曲线 30

2.4.9 强度退化曲线 30

2.5 极限抗弯承载力计算 32

2.5.1 国内外有关规范抗弯承载力计算公式 32

2.5.2 理论计算结果与试验结果的对比分析 34

2.6 抗弯刚度计算 35

2.6.1 国内外规范抗弯刚度计算公式 35

2.6.2 理论计算结果与试验结果的对比分析 36

2.7 恢复力模型的理论分析 38

2.8 有限元模型的建立及验证 41

2.8.1 材料模型的选取 41

2.8.2 模型的建立 42

2.8.3 模型的求解 44

2.8.4 模型与试验结果的对比验证 45

2.9 基于ABAQUS的圆钢管煤矸石轻骨料混凝土纯弯构件理论分析 47

2.9.1 工作机理研究 47

2.9.2 弯矩-曲率滞回关系曲线的计算 53

2.9.3 弯矩-曲率滞回模型 56

2.10 基于ABAQUS的圆钢管煤矸石轻骨料混凝土纯弯构件抗震性能分析 59

2.10.1 延性性能 59

2.10.2 耗能能力 59

2.10.3 刚度退化 60

2.10.4 强度退化 62

2.11 本章小结 63

参考文献 64

第3章 钢管煤矸石混凝土压弯构件的滞回性能研究 65

3.1 引言 65

3.2 试验概况 65

3.2.1 试件设计与制作 65

3.2.2 试验装置、测试方法及加载制度 66

3.3 试验现象 67

3.4 试验结果与分析 68

3.4.1 挠度变形曲线 68

3.4.2 荷载-应变滞回关系曲线 70

3.4.3 荷载-位移滞回关系曲线 74

3.4.4 骨架曲线 76

3.4.5 位移延性系数 76

3.4.6 耗能能力 78

3.4.7 刚度退化曲线 78

3.5 极限承载力计算 80

3.5.1 轴力计算 80

3.5.2 横向极限承载力计算 81

3.5.3 试件的理论计算结果 82

3.5.4 试验值与各规范承载力的比较 83

3.6 抗弯刚度计算 84

3.7 恢复力模型的理论分析 86

3.8 有限元分析 88

3.8.1 模型建立 88

3.8.2 模型与试验结果的对比验证 88

3.8.3 数值模拟结果分析 90

3.9 基于ABAQUS的圆钢管煤矸石混凝土压弯构件理论分析 95

3.9.1 构件的破坏模式 95

3.9.2 荷载-变形全过程分析 95

3.10 基于ABAQUS的圆钢管煤矸石混凝土压弯构件抗震性能分析 100

3.10.1 压弯构件的位移延性 100

3.10.2 压弯构件的耗能 101

3.10.3 压弯构件的刚度退化 101

3.11 本章小结 103

参考文献 103

第4章 钢管煤矸石混凝土柱-钢梁加强环节点的滞回性能研究 105

4.1 引言 105

4.2 节点连接形式 105

4.2.1 钢管混凝土梁-柱节点连接性能要求 105

4.2.2 钢管混凝土柱-钢梁节点 106

4.2.3 钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁节点 109

4.3 钢管混凝土柱-梁节点的研究现状 112

4.3.1 钢管混凝土柱-钢梁节点 112

4.3.2 钢管混凝土柱-混凝土梁节点 114

4.4 试验概况 117

4.4.1 试件设计与制作 117

4.4.2 试验装置、加载制度及量测内容 119

4.4.3 材料的力学性能 121

4.5 试验现象 122

4.6 试验结果与分析 123

4.6.1 荷载-应变关系曲线 123

4.6.2 钢梁、加强环应力分析 127

4.6.3 加强环节点刚性分析 129

4.6.4 节点滞回性能分析 132

4.7 有限元分析 136

4.7.1 材料模型的选取 136

4.7.2 模型的建立 137

4.7.3 单元网格划分 137

4.7.4 边界条件及荷载施加方式 137

4.7.5 模型结果与试验结果的对比验证 138

4.7.6 节点数值模拟结果分析 140

4.8 基于ABAQUS的钢管煤矸石混凝土加强环节点的理论分析 144

4.8.1 荷载-位移滞回曲线的特点 144

4.8.2 P-△滞回曲线的骨架线全过程分析 147

4.8.3 P-△滞回关系骨架曲线的影响参数分析 147

4.8.4 弯矩-转角滞回曲线 151

4.8.5 节点弯矩-转角关系参数分析 154

4.8.6 节点承载力的确定 158

4.9 基于ABAQUS的钢管煤矸石混凝土加强环节点的抗震性能分析 159

4.9.1 节点的延性分析 159

4.9.2 节点的耗能性能 160

4.9.3 节点的刚度退化分析 161

4.9.4 节点的强度退化分析 161

4.10 本章小结 162

参考文献 163

第5章 钢管煤矸石混凝土牛腿-钢梁外加强环节点的滞回性能研究 167

5.1 引言 167

5.2 试验概况 167

5.2.1 试件设计与制作 167

5.2.2 试验装置、加载制度及测试方法 167

5.2.3 材料的力学性能 169

5.3 试验现象 170

5.4 试验结果与分析 172

5.4.1 荷载-应变关系曲线 172

5.4.2 钢梁、加强环应力分析 176

5.4.3 节点刚性分析 180

5.4.4 剪力在节点中的传递 181

5.4.5 节点滞回性能分析 182

5.5 本章小结 185

参考文献 186

第6章 钢管煤矸石混凝土柱-钢筋煤矸石混凝土环梁节点的滞回性能研究 187

6.1 引言 187

6.2 试验概况 188

6.2.1 试件设计与制作 188

6.2.2 试验装置、加载制度及量测内容 190

6.2.3 材料的力学性能 194

6.3 试验现象 194

6.4 试验结果与分析 196

6.4.1 荷载-应变关系曲线 196

6.4.2 节点抗震性能分析 201

6.4.3 节点承载力的确定 206

6.5 有限元模型的验证 206

6.5.1 构件破坏形态的对比 206

6.5.2 环梁式节点荷载-位移滞回曲线的对比 206

6.5.3 环梁式节点骨架曲线的对比 208

6.6 基于ABAQUS的钢管煤矸石混凝土环梁式节点理论分析 209

6.6.1 单调荷载作用下环梁式节点的力学性能研究 209

6.6.2 往复荷载作用下环梁式节点的力学性能研究 215

6.6.3 环梁式节点的参数分析 223

6.6.4 环梁式节点的极限承载力 234

6.6.5 环梁式节点的刚性 235

6.7 基于ABAQUS的钢管煤矸石混凝土环梁式节点的抗震性能分析 236

6.7.1 节点的延性分析 236

6.7.2 节点的耗能性能 236

6.7.3 节点的刚度退化分析 236

6.7.4 节点的强度退化分析 237

6.8 本章小结 237

参考文献 238

第7章 钢筋贯穿式钢管煤矸石混凝土柱-煤矸石混凝土梁节点的滞回性能研究 240

7.1 引言 240

7.2 试验概况 240

7.2.1 试件设计与制作 240

7.2.2 试验装置、测试方法及加载制度 242

7.2.3 材料的力学性能 243

7.2.4 试件的屈服及破坏准则 244

7.3 试验现象 244

7.3.1 中柱节点试件试验现象及破坏过程 244

7.3.2 边柱节点试件现象及破坏过程 245

7.4 试验结果与分析 246

7.4.1 荷载-应变关系曲线 246

7.4.2 节点受力性能分析 250

7.4.3 节点抗震性能分析 251

7.4.4 节点承载力的确定 254

7.4.5 与同种形式的普通钢管混凝土节点抗震性能指标对比 255

7.5 钢管煤矸石混凝土柱-梁节点理论分析 255

7.5.1 节点的受力机理及破坏形式 255

7.5.2 钢筋贯穿式钢管煤矸石混凝土柱-梁节点的承载力计算 257

7.5.3 钢筋贯穿式钢管煤矸石混凝土节点理论结果与试验结果对比 260

7.6 有限元模型的验证 260

7.6.1 构件破坏形态的对比 260

7.6.2 钢筋贯穿式节点荷载-位移滞回曲线的对比 261

7.6.3 钢筋贯穿式节点骨架曲线的对比 261

7.7 基于ABAQUS的钢筋贯穿式钢管煤矸石混凝土节点的理论分析 262

7.7.1 单调荷载作用下钢筋贯穿式节点的力学性能研究 262

7.7.2 往复荷载作用下钢筋贯通式节点的力学性能研究 266

7.7.3 钢筋贯穿式节点的参数分析 275

7.7.4 钢筋贯穿式节点的极限承载力 284

7.7.5 钢筋贯穿式节点刚性 284

7.8 基于ABAQUS的钢筋贯穿式钢管煤矸石混凝土节点的抗震性能分析 285

7.8.1 节点的延性分析 285

7.8.2 节点的耗能性能 285

7.8.3 节点的刚度退化分析 285

7.8.4 节点的强度退化分析 286

7.9 两类钢管煤矸石混凝土柱-煤矸石混凝土梁连接节点性能的对比 287

7.9.1 节点延性和耗能的对比 287

7.9.2 节点的承载力对比 287

7.9.3 节点强度退化的对比 288

7.9.4 节点刚度退化的对比 288

7.10 本章小结 289

参考文献 290

第8章 钢管煤矸石混凝土框架结构的抗震性能研究 291

8.1 引言 291

8.2 钢管混凝土框架结构抗震性能的发展现状 291

8.3 钢管煤矸石混凝土框架非线性分析模型的建立 292

8.3.1 模型设计 292

8.3.2 材料的本构关系模型 293

8.4 钢管煤矸石混凝土框架Pushover分析 296

8.4.1 概述 296

8.4.2 模态分析 296

8.4.3 SAP2000中框架模型Pushover分析 297

8.4.4 OpenSees中框架模型Pushover分析 306

8.4.5 钢管煤矸石混凝土框架与钢管混凝土框架Pushover分析对比 311

8.5 钢管煤矸石混凝土框架的非线性时程分析 314

8.5.1 概述 314

8.5.2 SAP2000中框架模型非线性时程分析 314

8.5.3 OpenSees中框架模型非线性时程分析 331

8.6 本章小结 334

参考文献 335