同济博士论丛 非塑性铰H形截面钢构件分类准则与滞回特性PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 研究背景和研究意义 1

1.2 构件截面分类综述 2

1.2.1 截面分类定义 2

1.2.2 各国规范截面分类方法 3

1.2.3 各国规范截面分类的不足之处 6

1.3 H形截面钢构件抗震性能研究综述 8

1.3.1 H形截面钢构件绕强轴压弯研究 8

1.3.2 H形截面钢构件绕弱轴压弯研究 12

1.3.3 框架梁柱构件双向压弯研究 12

1.3.4 研究不足之处 15

1.4 延性抗震设计理论 16

1.4.1 延性抗震设计理论的发展 16

1.4.2 中国抗震规范 17

1.4.3 欧洲抗震设计规范 18

1.4.4 小结 18

1.5 钢框架非线性分析方法综述 19

1.5.1 方法① 材料→截面→构件→结构体系 20

1.5.2 方法② 纤维→截面→构件→结构体系 20

1.5.3 方法③ 纤维→构件→结构体系 22

1.5.4 方法④ 截面→构件→结构体系 22

1.5.5 方法⑤ 构件→结构体系 23

1.5.6 小结 25

1.6 本书研究内容 25

1.6.1 主要研究内容和研究目标 25

1.6.2 研究思路 26

1.6.3 本书结构 27

第2章 非塑性铰H形截面钢构件单轴滞回压弯试验 29

2.1 试验设计 29

2.1.1 试验目的 29

2.1.2 设计思路 29

2.1.3 钢材材性 30

2.1.4 试件 31

2.1.5 试验加载装置 34

2.1.6 试件计算长度范围内刚度变异的影响评估 36

2.1.7 加载制度 38

2.1.8 测试方案 39

2.1.9 H形截面及构件参数定义 42

2.2 摩擦力 44

2.2.1 摩擦力的计算方法 45

2.2.2 绕弱轴系列试验摩擦力处理 46

2.2.3 绕强轴系列试验摩擦力处理 50

2.3 二阶效应的影响 51

2.3.1 二阶效应作用 51

2.3.2 试件二阶效应的影响 52

2.3.3 二阶效应影响机理 54

2.3.4 M-θ与V-△关系 55

2.4 绕强轴系列试验结果分析 55

2.4.1 试件屈曲破坏机制 57

2.4.2 M-θ滞回曲线 59

2.4.3 极限抗弯承载力 61

2.4.4 延性 62

2.4.5 耗能能力 63

2.5 绕弱轴压弯系列试验结果分析 66

2.5.1 试件屈曲破坏机制 66

2.5.2 M-θ滞回曲线 71

2.5.3 极限抗弯承载力 73

2.5.4 延性 74

2.5.5 耗能能力 75

2.6 本章小结 78

第3章 有限元模型的建立与校核 80

3.1 有限元模型的建立 80

3.1.1 加载模式 80

3.1.2 材料模型与单元类型 81

3.1.3 边界条件 81

3.1.4 网格划分 82

3.1.5 初始几何缺陷 82

3.1.6 分析步骤 83

3.2 有限元模型校核 83

3.2.1 绕弱轴系列试验的有限元模型校核 84

3.2.2 绕强轴系列试验有限元模型的校核 86

3.2.3 周江试验的校核 87

3.2.4 赵静试验的校核 89

3.2.5 有限元模型评价 90

3.3 参数化分析设置 90

3.3.1 参数分析适用范围 90

3.3.2 参数设置与构件编号说明 91

3.4 本章小结 91

第4章 H形截面构件单轴压弯极限承载力 92

4.1 加载制度与极限承载力关系 92

4.1.1 加载制度对极限承载力的影响 92

4.1.2 加载制度对极限承载力的影响机理 92

4.2 绕强轴压弯极限承载力分析 95

4.2.1 参数分析设置 96

4.2.2 破坏机制 96

4.2.3 板件屈曲相关行为及对极限状态的影响机理 98

4.2.4 有效塑性宽度法计算极限抗弯承载力 100

4.3 绕弱轴压弯极限承载力分析 105

4.3.1 参数化分析设置 105

4.3.2 板件塑性屈曲相关行为及其对极限状态的影响机理 106

4.3.3 有效塑性宽度法计算截面极限抗弯承载力 110

4.4 有效塑性宽度法评价 113

4.4.1 有效塑性宽度法操作流程 113

4.4.2 绕强轴压弯有效塑性宽度法计算结果 114

4.4.3 绕弱轴压弯有效塑性宽度法计算结果评价 116

4.4.4 有限塑性宽度法评价 118

4.5 截面分类方法 119

4.5.1 绕强轴截面分类方法 119

4.5.2 绕弱轴截面分类方法 121

4.5.3 非塑性铰H形截面构件单轴压弯截面分类方法 122

4.6 本章小结 123

第5章 H形截面铰区单轴压弯恢复力模型 124

5.1 铰区模型 124

5.1.1 “铰区”的概念 124

5.1.2 铰区受力变形特性 126

5.1.3 铰区平均曲率的确定 127

5.2 参数化分析设置 133

5.2.1 参数化设置 133

5.2.2 加载制度的确定 133

5.3 H形截面铰区绕强轴压弯恢复力模型 136

5.3.1 骨架曲线 136

5.3.2 滞回规则 142

5.4 H形截面铰区绕弱轴压弯恢复力模型 145

5.4.1 板件塑性屈曲相关行为对滞回性能的影响机理 145

5.4.2 骨架曲线 149

5.4.3 滞回规则 154

5.5 铰区恢复力模型评价 157

5.5.1 铰区恢复力模型操作流程 158

5.5.2 绕强轴压弯恢复力模型验证 159

5.5.3 绕弱轴压弯恢复力模型验证 164

5.5.4 恢复力模型评价 168

5.6 本章小结 169

第6章 H形截面屈曲铰耗能机制及宽厚比限值 171

6.1 屈曲铰耗能机制 171

6.1.1 “屈曲铰”的概念 171

6.1.2 屈曲铰耗能原理 172

6.1.3 屈曲铰耗能指标定义 173

6.1.4 典型构件耗能发展过程 176

6.2 H形截面屈曲铰单轴压弯综合性能 180

6.2.1 分析方法 180

6.2.2 H形截面屈曲铰绕强轴压弯综合性能 182

6.2.3 H形截面屈曲铰绕弱轴压弯综合性能 184

6.3 屈曲铰宽厚比限值 186

6.3.1 屈曲铰条件 186

6.3.2 屈曲铰限值范围 187

6.4 本章小结 188

第7章 H形截面钢构件双向压弯分析 190

7.1 H形构件双向压弯特点 190

7.1.1 H形构件双向压弯受力及变形特点 190

7.1.2 弹性阶段性能与屈服位移 191

7.1.3 有限元分析方法 193

7.2 H形构件双向压弯单调性能 194

7.2.1 单调分析参数设置 194

7.2.2 破坏机理 195

7.2.3 单调参数分析结果 197

7.3 H形构件双向压弯滞回性能 201

7.3.1 加载路径影响 201

7.3.2 滞回参数分析结果 203

7.4 双向压弯极限承载力计算方法 207

7.4.1 各国规范双向压弯设计方法 207

7.4.2 参数化分析 208

7.4.3 基于单轴压弯极限承载力的双向相关曲线 210

7.5 本章小结 210

第8章 结论与展望 212

8.1 结论 212

8.2 展望 213

参考文献 215

后记 223