新型钢－混凝土组合结构抗震性能研究与基本力学性能分析PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 钢-混凝土组合框架结构研究现状 4

1.2.1 钢-混凝土组合框架的试验研究 4

1.2.2 钢-混凝土组合框架的计算研究 7

1.3 框架-核心筒结构体系研究现状 9

1.3.1 剪力墙弹塑性分析模型 10

1.3.2 试验研究现状 13

1.3.3 理论研究 15

1.4 结构抗震分析方法综述 17

1.4.1 静力分析方法 17

1.4.2 反应谱分析法 17

1.4.3 动力时程分析法 18

1.4.4 静力弹塑性（Pushover）分析方法 18

1.5 结构地震易损性分析研究 19

1.6 本书的主要研究内容 22

1.6.1 研究对象和方法 22

1.6.2 研究内容 22

参考文献 24

2 基于截面的钢-混凝土组合构件弹塑性模型化方法 34

2.1 方钢管混凝土柱弹塑性模型 34

2.1.1 弹性单元参数的确定 35

2.1.2 单元截面塑性屈服面与极限面 36

2.1.3 考虑材料变化的屈服面简化确定方法 46

2.1.4 弯矩-曲率骨架曲线 47

2.1.5 滞回模型 52

2.2 CFSST柱弹塑性模型的试验验证 53

2.2.1 单调加载试验验证 53

2.2.2 往复荷载试验验证 55

2.3 钢-混凝土组合梁弹塑性模型 56

2.3.1 弹性单元基本参数的确定 56

2.3.2 弯矩-曲率骨架曲线与滞回模型 56

2.4 钢-混凝土组合梁弹塑性模型试验验证 59

2.5 小结 60

参考文献 61

3 基于纤维模型的钢-混凝土组合构件弹塑性模型 63

3.1 概述 63

3.2 基于纤维模型的组合构件弹塑性模型 63

3.2.1 纤维模型简介 63

3.2.2 操作平台及纤维划分 64

3.2.3 材料强度取值规定 65

3.2.4 材料本构关系模型 65

3.2.5 材料的F-D曲线拟合 68

3.2.6 材料的F-D滞回关系 70

3.3 基于实体模型的组合构件弹塑性模型 71

3.3.1 实体模型简介 71

3.3.2 材料本构关系模型 72

3.3.3 单元类型选取及网格划分 73

3.3.4 边界及荷载添加 74

3.3.5 界面接触处理 75

3.4 弹塑性模型验证 76

3.4.1 静力弹塑性分析验证 76

3.4.2 动力弹塑性分析验证 81

3.5 小结 83

参考文献 83

4 钢-混凝土组合框架结构体系抗震性能分析 85

4.1 结构及材料模型 85

4.2 结构的弹性分析 87

4.2.1 单元弹性参数确定 87

4.2.2 模态分析 88

4.2.3 弹性内力和变形计算分析 89

4.2.4 多遇地震下弹性时程反应分析 102

4.3 弹性分析小结 106

4.4 钢-混凝土组合框架结构弹塑性动力时程分析 107

4.4.1 弹塑性位移结果分析 108

4.4.2 内力和结构破坏状态 110

4.5 小结 114

参考文献 115

5 钢-混凝土组合框架的“强柱弱梁”问题分析 117

5.1 相关规范规定及研究意义 117

5.1.1 各国规范关于“强柱弱梁”问题的相关规定 117

5.1.2 研究意义 120

5.2 Pushover与动力弹塑性时程分析方法对比分析 121

5.2.1 计算模型 122

5.2.2 Pushover方法概述 122

5.2.3 不同侧向荷载分布形式结果比较 125

5.2.4 动力弹塑性时程分析方法概述 127

5.2.5 动力弹塑性时程分析 128

5.2.6 Pushover与动力时程分析结果对比 133

5.3 结构破坏机制 139

5.4 SB-CFCST框架结构破坏机制影响因素参数分析 140

5.4.1 参数定义 140

5.4.2 极限弯矩比影响 142

5.4.3 线刚度比对破坏机制的影响 159

5.4.4 不同轴压比下的适用性讨论 167

5.5 CB-CFSST框架结构破坏机制影响参数分析 174

5.5.1 极限弯矩比（强度比）影响 175

5.5.2 线刚度比影响 180

5.6 小结 181

参考文献 182

6 钢-混凝土组合结构性能水平限值确定方法 184

6.1 基于性能的整体结构地震易损性分析方法 184

6.2 基于结构极限破坏状态的性能水平限值的确定方法 187

6.3 结构计算模型及侧向荷载分布形式 189

6.3.1 计算模型 189

6.3.2 不同侧向荷载分布形式的比较 191

6.4 钢-混凝土组合框架结构量化指标限值 194

6.4.1 顶点位移角限值 195

6.4.2 楼层极限破坏状态的定义 196

6.4.3 层间位移角限值 197

6.4.4 量化指标小结 200

6.5 小结 200

参考文献 201

7 基于性能的钢-混凝土组合框架地震易损性分析 203

7.1 结构-地震动系统的随机性 204

7.1.1 结构分析中的随机性 204

7.1.2 结构分析中的随机变量 205

7.2 结构-地震动随机样本生成 206

7.2.1 蒙特卡洛方法 206

7.2.2 结构模型 206

7.2.3 结构随机样本 207

7.2.4 地震波选取 209

7.2.5 结构-地震动样本生成 210

7.3 结构的概率地震需求分析 211

7.4 基于性能的结构易损性曲线的形成 216

7.4.1 基于设防水准的易损性曲线 216

7.4.2 不同量化指标易损性曲线比较 217

7.4.3 钢-混凝土组合框架结构易损性能比较 221

7.4.4 地震需求变异性讨论 223

7.5 基于全概率的结构易损性曲线 225

7.5.1 结构抗震性能水平的随机性问题 225

7.5.2 概率抗震性能水平分析 226

7.5.3 基于全概率的结构易损性曲线 228

7.6 基于概率的单体组合结构震害指数确定方法 230

7.6.1 震害指数 230

7.6.2 组合结构震害指数确定方法 231

7.6.3 算例分析 232

7.7 小结 234

参考文献 235

8 钢-混凝土组合框架-混凝土核心筒地震反应分析 237

8.1 框架伸臂梁连接方式 237

8.1.1 结构模型及材料模型 237

8.1.2 连接方式对结构变形性能的影响 239

8.1.3 连接方式对结构受力性能的影响 242

8.2 参数分析计算模型 248

8.2.1 结构刚度特征值 248

8.2.2 模型选取 249

8.3 结构变形规律分析 250

8.3.1 框架梁截面的影响 250

8.3.2 框架柱截面的影响 255

8.3.3 核心筒厚度的影响 256

8.3.4 楼层数的影响 257

8.3.5 结构刚度特征值对最大层间位移角分布的影响 258

8.4 外框架剪力及剪力分担率 259

8.4.1 框架梁截面的影响 259

8.4.2 框架柱截面的影响 261

8.4.3 核心筒厚度的影响 262

8.4.4 楼层数的影响 263

8.4.5 结构刚度特征值对框架最大剪力位置的影响 264

8.5 结构静力弹塑性分析模型 265

8.5.1 混凝土核心筒弹塑性分析模型 265

8.5.2 计算模型的选取 267

8.5.3 塑性铰布置 267

8.5.4 弹塑性分析模型验证 268

8.6 组合框架-混凝土核心简结构弹塑性地震反应Pushover分析 272

8.6.1 结构破坏模式 272

8.6.2 结构变形比较 274

8.6.3 外框架承担剪力分析 277

8.7 组合框架-混凝土核心筒结构弹塑性地震反应动力时程分析 280

8.8 小结 286

参考文献 287

9 新型双钢板-混凝土组合墙轴心受压性能试验研究 289

9.1 双钢板-混凝土组合墙研究背景和现状 289

9.1.1 研究背景 289

9.1.2 研究现状 290

9.2 双钢板-混凝土组合墙轴心受压性能试验方案设计 295

9.2.1 试验目的 295

9.2.2 试件设计及制作 296

9.2.3 试验方案 308

9.3 双钢板-混凝土剪力墙轴心受压性能试验结果及分析 310

9.3.1 试验过程及现象描述 310

9.3.2 试验结果分析 321

9.4 有限元数值模拟和距厚比限值分析 327

9.4.1 双钢板-混凝土组合剪力墙有限元模型 327

9.4.2 荷载-位移曲线 336

9.4.3 距厚比限值分析 339

9.5 小结 344

参考文献 345

10 结论与展望 348

10.1 主要成果及结论 348

10.2 研究工作展望 351