传统风格建筑钢结构体系抗震性能及设计方法PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.1.1 传统风格建筑与古建筑的区别 1

1.1.2 传统风格建筑的形成与发展 2

1.1.3 传统风格建筑细部连接的构造 2

1.1.4 传统风格建筑钢节点的营造特点 3

1.1.5 传统风格建筑钢框架的表现形式 4

1.2 国内外相关研究现状 5

1.2.1 传统风格建筑的研究现状 5

1.2.2 转换柱连接及异形节点的研究现状 7

1.2.3 结构减震及阻尼节点的研究现状 9

1.3 本书的主要研究工作 10

1.3.1 传统风格建筑钢转换柱连接抗震性能研究 10

1.3.2 传统风格建筑节点抗震性能及减震研究 10

1.3.3 传统风格建筑钢框架结构抗震性能研究 11

1.3.4 传统风格建筑钢结构体系性能化设计及其建议 11

第2章 传统风格建筑钢转换柱连接抗震性能试验及理论研究 12

2.1 引言 12

2.2 试验概况 12

2.2.1 试件设计 12

2.2.2 试件制作及材料性能 13

2.2.3 加载装置及方案 15

2.2.4 量测方案 15

2.3 试验现象 16

2.3.1 加载过程 16

2.3.2 破坏模式 17

2.4 主要试验结果 18

2.4.1 滞回曲线 18

2.4.2 特征荷载 19

2.4.3 特征位移及延性 19

2.4.4 刚度退化 19

2.4.5 耗能性能 20

2.4.6 应变分布 21

2.5 考虑损伤效应的恢复力模型 21

2.5.1 骨架曲线 22

2.5.2 弹性段理论计算 22

2.5.3 塑性段理论计算 24

2.5.4 骨架曲线对比 25

2.5.5 双参数损伤效应 26

2.5.6 恢复力模型 28

2.6 本章小结 29

第3章 传统风格建筑钢转换柱连接受力特性研究 31

3.1 概述 31

3.2 模型建立 31

3.2.1 材料本构模型 31

3.2.2 单元类型选取及网格划分 32

3.2.3 边界条件及加载方式 32

3.2.4 影响因素 33

3.3 计算结果与试验结果对比分析 33

3.3.1 极限变形 33

3.3.2 滞回曲线 34

3.3.3 骨架曲线 35

3.4 钢材断裂研究 37

3.4.1 应力分析 37

3.4.2 等效塑性应变 39

3.4.3 母材断裂分析 40

3.5 本章小结 41

第4章 传统风格建筑带斗栱檐柱节点抗震性能试验 43

4.1 试验概况 43

4.1.1 试验目的 43

4.1.2 试件设计及制作 43

4.1.3 试件加载及测点布置 49

4.2 试验过程 52

4.3 破坏形态分析 58

4.4 试验结果 59

4.4.1 滞回曲线 59

4.4.2 骨架曲线 60

4.4.3 极限承载力和位移 61

4.4.4 延性 62

4.4.5 耗能性能 63

4.4.6 强度退化 65

4.4.7 刚度退化 66

4.4.8 节点区应变分析 67

4.5 本章小结 69

第5章 传统风格建筑钢结构双梁-柱节点抗震性能试验 70

5.1 试件的设计及制作 70

5.1.1 试件设计 70

5.1.2 试件制作 76

5.1.3 材性试验 76

5.2 测量方法及加载方案 76

5.2.1 测量方法 76

5.2.2 加载装置 79

5.2.3 加载制度 79

5.3 试验过程 81

5.3.1 加载破坏过程 81

5.3.2 核心区应变 87

5.3.3 破坏模式 90

5.4 试验结果分析 91

5.4.1 滞回曲线 91

5.4.2 骨架曲线 93

5.4.3 变形能力 93

5.4.4 耗能能力 95

5.4.5 刚度退化 95

5.4.6 强度衰减 96

5.4.7 核心区剪切应变 97

5.5 本章小结 98

第6章 传统风格建筑钢结构双梁-柱节点抗剪承载力分析 100

6.1 受力分析模型 100

6.2 下核心区抗剪承载力计算 102

6.2.1 节点域受力模型 102

6.2.2 下核心区斜截面抗剪承载力计算 103

6.3 验证分析 106

6.3.1 公式计算值和试验值对比 106

6.3.2 公式计算值和有限元计算值对比 107

6.4 本章小结 107

第7章 传统风格建筑钢结构新型阻尼节点动力加载试验 109

7.1 试验目的 109

7.2 试件的设计及制作 110

7.2.1 无控节点试件设计 110

7.2.2 阻尼器和有控试件设计 110

7.2.3 试件制作 114

7.2.4 材性试验 114

7.2.5 试验装置和加载制度 114

7.2.6 试验量测内容及测点布置 120

7.3 试验过程描述 120

7.4 应变分析 127

7.5 破坏模式分析 129

7.6 试验结果分析 129

7.6.1 滞回曲线 129

7.6.2 骨架曲线 133

7.6.3 变形能力 133

7.6.4 耗能分析 135

7.6.5 强度衰减 137

7.6.6 刚度退化 138

7.7 本章小结 139

第8章 传统风格建筑钢结构新型阻尼节点性能分析及设计建议 141

8.1 有限元模型的建立 141

8.1.1 材料的本构模型 141

8.1.2 单元类型和网格划分 142

8.1.3 接触关系和分析步设置 142

8.1.4 双梁连接器和阻尼器的模拟 143

8.2 计算结果与试验结果的对比分析 144

8.2.1 破坏模式分析 144

8.2.2 滞回曲线 145

8.2.3 骨架曲线 149

8.2.4 阻尼器阻尼力-位移滞回曲线 152

8.3 有限元参数分析 154

8.3.1 柱轴压比 154

8.3.2 阻尼系数 159

8.3.3 阻尼器长度 162

8.3.4 阻尼器安装角度 169

8.4 设计建议 176

8.5 本章小结 178

第9章 传统风格建筑钢框架结构拟动力试验研究 179

9.1 引言 179

9.2 模型设计与制作 180

9.2.1 模型设计 180

9.2.2 试件制作 183

9.2.3 相似关系 183

9.2.4 模型材料性能 184

9.3 试验方法和测试内容 185

9.3.1 试验方法原理 185

9.3.2 加载装置 186

9.3.3 加载制度 187

9.3.4 测试内容及方法 188

9.4 试验结果及分析 189

9.4.1 试验过程及现象描述 189

9.4.2 加速度响应 190

9.4.3 位移响应 192

9.4.4 滞回特性 194

9.4.5 耗能分析 196

9.4.6 应变分析 197

9.4.7 强度与刚度 197

9.5 本章小结 198

第10章 传统风格建筑钢框架结构低周往复加载试验研究 200

10.1 引言 200

10.2 试验概况 200

10.3 试验结果与分析 201

10.3.1 破坏过程 201

10.3.2 破坏机制 204

10.3.3 滞回曲线 205

10.3.4 骨架曲线 206

10.3.5 位移延性 207

10.3.6 耗能能力 208

10.3.7 承载力退化 208

10.3.8 循环刚度退化 209

10.3.9 抗侧能力 209

10.3.10 应变分析 211

10.3.11 残余变形 212

10.4 恢复力模型研究 212

10.4.1 骨架曲线建议模型 213

10.4.2 刚度退化规律 213

10.4.3 恢复力模型的确定 215

10.4.4 滞回曲线对比 216

10.5 本章小结 216

第11章 传统风格建筑钢结构体系基于位移的抗震设计 218

11.1 概述 218

11.1.1 基于性能的抗震设计方法 218

11.1.2 直接基于位移的抗震设计 219

11.2 传统风格建筑钢框架性能水准及性能目标 219

11.2.1 地震设防水准 219

11.2.2 性能水准划分 220

11.2.3 性能目标量化 220

11.3 目标位移模式 222

11.4 多自由度体系的等效转化 223

11.5 位移反应谱 225

11.6 直接基于位移的抗震设计步骤 226

11.7 传统风格建筑钢框架算例及分析 227

11.7.1 按“正常运行”性能水平设计 229

11.7.2 按“基本运行”性能水平校核 230

11.8 传统风格建筑钢框架设计要点及建议 231

11.9 本章小结 231

参考文献 232