金属耗能减震结构设计理论及应用PDF电子书下载

1金属耗能减震的概念与原理 1

1.1结构减震控制的概念与分类 1

1.1.1结构减震控制的概念与发展简况 1

1.1.2结构减震控制的分类与原理 1

1.2耗能减震的概念、原理与分类 4

1.2.1耗能减震的概念 4

1.2.2耗能减震的原理 4

1.2.3耗能减震装置的分类 5

1.2.4耗能减震装置设计的新思路 6

1.3金属耗能特性与减震原理 7

1.3.1金属耗能的特性与减震原理 7

1.3.2钢材的耗能特性与减震原理 9

1.3.3铅的耗能特性与减震原理 10

1.3.4形状记忆合金的耗能特性与减震原理 11

1.4金属耗能减震特点与应用范围 12

参考文献 14

2金属耗能器的类型与性能 15

2.1软钢耗能器的类型与性能 15

2.1.1梁式耗能器 15

2.1.2锥形钢悬臂耗能器 15

2.1.3加劲耗能装置（ADAS） 16

2.1.4U形、S形、三角形钢元件耗能器 19

2.1.5圆环（方框）耗能器 21

2.1.6蜂窝状、槽型、单圆孔形、双X形钢板耗能器 25

2.1.7剪切钢板耗能器 27

2.1.8折叠薄壁钢管（Grooved thin-walled tubes）耗能器 29

2.1.9无粘结支撑（约束钢构件耗能器） 29

2.1.10Laura型耗能器、E字形钢耗能器 37

2.1.11剪切联结耗能器 38

2.2低屈服点钢耗能器的类型与性能 40

2.3铅耗能器的类型与性能 42

2.3.1铅挤压耗能器 42

2.3.2铅剪切耗能器 44

2.3.3铅节点耗能器 45

2.3.4圆柱型铅耗能器 46

2.3.5异型铅耗能器 47

2.3.6新型铅耗能器 48

2.4组合式钢耗能器的类型与性能 50

2.4.1弹塑性滞回-摩擦复合耗能器 50

2.4.2组合钢板耗能器 50

2.4.3钢管铅芯耗能器 52

2.4.4钢铅组合耗能器 52

2.4.5超塑性合金筒耗能器 53

2.4.6铅粘弹性阻尼器 54

2.4.7铅粘弹性阻尼筒耗能器 55

参考文献 56

3金属耗能（阻尼）器的力学模型 59

3.1理想弹塑性模型 59

3.2双线性模型 59

3.3 Ramberg-Osgood模型 60

3.4 Bouc-Wen模型 61

3.5钢材考虑损伤积累效应滞回模型 63

参考文献 65

4金属耗能减震结构的特性 66

4.1装有加劲耗能装置结构体系的减震性能 66

4.1.1装有X形加劲耗能装置的三层钢框架结构的振动台试验研究 66

4.1.2装有三角形加劲耗能装置的两层钢框架的拟动力试验 69

4.1.3装有开孔式加劲耗能装置的五层钢框架振动台试验研究 70

4.2装有圆环和弹塑性滞回-摩擦耗能器结构体系的减震性能 72

4.2.1试验结构的概况 73

4.2.2地震波输入 74

4.2.3结构特性 74

4.3装有矩形板耗能器钢框架结构的减震性能 76

4.3.1试验结构的概况 76

4.3.2地震波的输入 76

4.3.3结构特性 77

4.4装有无粘结支撑框架的减震性能 78

4.4.1装有无粘结支撑框架的拟动力试验 78

4.4.2装有无粘结支撑框架的振动台试验 80

4.5装有单圆孔软钢耗能装置钢框架的减震性能 82

4.5.1结构概况 82

4.5.2地震波的输入 83

4.5.3结构特性 83

4.6装有剪切联结（SL）耗能装置的钢框架的减震性能 85

4.6.1结构概况 85

4.6.2地震波的输入 86

4.6.3结构特性 86

4.7装有低屈服点剪切钢耗能装置的钢框架的减震性能 87

4.7.1试验结构的概况 87

4.7.2地震波输入 88

4.7.3结构特性 89

4.8装有组合钢板屈服耗能器的高层钢结构的减震性能 89

4.8.1试验结构概况 89

4.8.2地震波的输入 90

4.8.3结构特性 90

参考文献 93

5金属耗能减震结构的分析方法 94

5.1耗能减震结构的分析方法概述 94

5.1.1结构的地震反应分析方法概述 94

5.1.2耗能减震结构的分析方法概述 94

5.2耗能减震结构的分析模型 95

5.2.1普通结构的分析模型 95

5.2.2耗能减震结构的分析模型 99

5.3基于等价线性化的振型分解反应谱法 99

5.3.1振型分解反应谱法概述 99

5.3.2耗能减震器的等价线性化 100

5.3.3耗能减震结构的振型分解法 104

5.3.4耗能减震结构的抗震设计反应谱 105

5.3.5耗能减震结构地震作用与作用效应计算 106

5.4时程分析法 108

5.4.1时程分析法概述 109

5.4.2输入地震波的选用及调整 110

5.4.3耗能减震结构的恢复力模型 112

5.4.4质量、刚度与阻尼矩阵 115

5.4.5结构振动方程的数值积分法 116

5.5静力弹塑性（Push-over）分析方法 117

5.5.1静力弹塑性（Push-over）分析方法概述 118

5.5.2静力弹塑性（Push-over）分析方法的原理 119

5.5.3结构的能力谱 120

5.5.4结构的地震需求谱 129

5.5.5目标位移与结构性能评估 135

5.6能量分析法 141

5.6.1能量分析方法概述 142

5.6.2能量分析方法基本原理 142

5.6.3地震输入能量及其分配的影响因素 147

5.6.4能量反应谱 150

参考文献 155

6金属耗能（阻尼）减震结构的设计方法 159

6.1耗能减震结构的概念设计 159

6.1.1耗能减震结构适用范围和设防目标 159

6.1.2耗能减震结构需求阻尼比估计 161

6.1.3耗能器的选择 161

6.1.4耗能器数量估计和要求 162

6.1.5耗能部件的形式及布置原则 164

6.2耗能减震结构的抗震设计方法 165

6.2.1多遇地震作用下耗能减震结构的抗震强度与变形验算 165

6.2.2罕遇地震作用下耗能减震结构的弹塑性位移验算 167

6.3耗能支撑的连接与构造 168

6.4金属耗能减震结构的设计实例 170

6.4.1加劲阻尼装置的结构设计 170

6.4.2安装蜂窝状钢耗能器控制扭转和侧移的结构设计 175

6.4.3安装无粘结支撑耗能装置结构的设计与分析 179

参考文献 186

7金属阻尼（耗能）减震器的应用 187

7.1金属耗能器应用概述 187

7.2加劲阻尼装置在工程中的应用 187

7.2.1应用概况 187

7.2.2加劲耗能器的运用实例 188

7.3无粘结支撑耗能器的应用 190

7.3.1无粘结支撑应用概况 190

7.3.2无粘结支撑应用实例 192

7.4铅耗能器的应用 195

7.4.1铅耗能器应用概况 195

7.4.2应用实例 196

7.5其他类型的金属耗能器的应用 200

7.5.1应用概况 200

7.5.2应用实例 201

参考文献 204

8耗能减震结构分析软件简介 205

8.1耗能减震结构分析软件概述 205

8.2 ETABS 205

8.2.1 ETABS概述 205

8.2.2耗能减震单元在ETABS中的实现 206

8.3 SAP2000 210

8.3.1 SAP2000概述 210

8.3.2耗能减震单元在SAP2000中的实现 210

8.4 MIDAS 213

8.4.1 MIDAS概述 213

8.4.2耗能减震单元在MIDAS中的实现 214

8.5 ANSYS 218

8.5.1 ANSYS概述 218

8.5.2耗能减震单元在ANSYS中的实现 218

参考文献 221

附录 英制与国际单位制（SI）转换表 222