基于能量平衡的建筑结构抗震设计PDF电子书下载

绪论 1

第1章 单自由度体系的输入能量 9

1.1 力平衡方程和能量平衡方程 9

1.2 输入能量的基本特性 12

1.2.1 无阻尼弹性体系的输入能量 12

1.2.2 有阻尼弹性体系的输入能量 13

1.2.3 弹塑性体系的输入能量 14

1.2.4 能量谱的形状 15

1.2.5 有效周期的概念 19

1.2.6 有效周期的算例 19

注：地面运动输入的能量 24

第2章 多自由度体系的输入能量 26

2.1 连续体的弹性响应 26

2.1.1 振型分析 26

2.1.2 剪切杆的算例 29

2.2 剪切型多层结构的弹塑性响应 34

第3章 结构的损伤 39

3.1 损伤的表达 39

3.2 剪切型理想弹塑性体系的基本损伤分布 41

3.3 最优屈服剪力系数分布 42

3.4 多层结构层间损伤分布规则 44

3.4.1 基本损伤分布规则 44

3.4.2 损伤集中指数n 45

3.4.3 损伤分布算例 47

3.5 层间损伤分布规则 51

第4章 累积塑性变形和最大塑性变形 55

4.1 最大变形的意义 55

4.2 累积塑性变形与最大变形的对应关系 56

4.3 η-μm关系的定量化 58

4.3.1 分析参数 58

4.3.2 理想弹塑性恢复力模型的算例 60

4.3.3 考虑包辛格效应的理想弹塑性型恢复力模型的算例 63

4.3.4 具有刚度退化型恢复力模型的算例 64

4.3.5 等价往复滞回次数 66

4.4 残余变形 67

4.5 等价线性化模型的成立条件 68

第5章 阻尼耗能 69

5.1 阻尼的概念 69

5.2 阻尼耗能 69

5.3 设计用VD谱 72

5.4 阻尼耗能的统一评价 75

5.4.1 由滞回阻尼类推黏滞阻尼 75

5.4.2 滞回阻尼与黏滞阻尼的耦合 76

第6章 基于能量平衡抗震设计方法的基本框架 80

6.1 抗震结构 80

6.2 基本公式 82

6.3 基本参数的确定 84

6.3.1 满足ai/a1=-ai的ci,si,k1 84

6.3.2 pi的设定 86

6.3.3 针对iDη变化的处理 88

6.4 1Dη值 93

6.5 变形需求 95

6.5.1 基于η1的表达 95

6.5.2 变形量的直接表达 95

6.6 多层结构的有效周期 97

第7章 隔震结构 99

7.1 隔震结构的发展史 99

7.2 隔震结构能够实现的原因 101

7.3 隔震结构的基本公式 105

7.4 上部结构为弹性时的隔震结构 110

7.5 隔震结构的优越性和今后展望 110

第8章 刚柔混合结构 112

8.1 刚柔混合结构概述 112

8.2 刚柔混合结构的基本公式 113

8.3 刚柔混合结构的可能性 118

第9章 有关抗震设计的补充 124

9.1 多层结构各层的特性 124

9.1.1 多层结构的层分解 124

9.1.2 层框架的分解与合并 126

9.1.3 合并框架单元的耗能能力 129

9.2 一般体系等效为理想弹塑性体系 131

9.2.1 一般恢复力特性 131

9.2.2 一般损伤分布准则 132

9.2.3 一般体系等效为理想弹塑性体系 136

9.3 p-δ效应 137

9.3.1 p-δ效应的大小 137

9.3.2 p-δ效应对恢复力特性的影响 138

9.3.3 p-δ效应对结构能量吸收能力的影响 139

9.3.4 抗震设计中的p-δ效应 140

9.4 抗震性能评估公式 142

9.4.1 抗震单元并列（同时发挥作用）的情况 142

9.4.2 抗震单元串联（先后发挥作用）的情况 144

9.4.3 构件的Ds值 145

9.4.4 梁屈服型结构的Ds值 147

9.5 弯曲变形的影响 149

9.5.1 基本周期 149

9.5.2 弯剪型结构的总输入能量 149

9.5.3 弯剪型结构的最优屈服剪力系数分布 150

9.6 扭转响应 151

9.6.1 含扭转变形的结构 151

9.6.2 总输入能量 152

9.6.3 损伤预测 153

9.6.4 可忽略不计扭转影响的条件 154

9.6.5 一般体系的损伤预测 155

9.6.6 多层结构的损伤集中 156

9.7 各种场地的能量谱 157

9.7.1 基于一维波动理论的分析结果 157

9.7.2 兵库县南部地震的能量谱 159

第10章 设计例题 164

10.1 概述 164

10.2 设计用能量谱 164

10.3 设计用公式及主要参数 166

10.3.1 钢筋混凝土剪力墙结构 166

10.3.2 强柱弱梁型框架结构 169

10.3.3 刚柔混合结构 172

10.4 数值算例 173

10.5 框架－剪力墙结构 182

第11章 针对地震动不可预知性的建筑结构抗震设计 184

11.1 地震动的不可预知性 184

11.2 多层框架结构的抗震性能评价公式（忽略p-δ效应） 184

11.3 多层框架结构的抗震性能评价公式（考虑p-δ效应） 188

11.4 有效周期 190

11.5 例题 190

11.6 小结 194

11.7 补充：刚柔混合结构的抗震设计 195

11.7.1 刚柔混合结构的抗震性能评估公式 195

11.7.2 例题 197

11.7.3 刚柔混合结构应采用的输入能量 198

11.7.4 小结 199

结束语 201

附录 恢复力模型 206

参考文献 214