摩擦耗能减震结构设计理论及应用PDF电子书下载

1摩擦耗能减震的概念与原理 1

1.1结构减震的概念与原理 1

1.1.1结构减震控制的概念与发展简况 1

1.1.2结构减震控制的类型与原理 1

1.2耗能减震的概念与原理 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耗能减震装置的类型 5

1.2.4耗能减震装置设计的新思想 7

1.3摩擦耗能减震的概念与原理 7

1.3.1摩擦学基本原理 7

1.3.2摩擦耗能减震的概念与基本原理 8

1.3.3摩擦耗能装置及摩擦耗能结构的耗能机制 10

1.4摩擦耗能减震的应用范围 12

参考文献 12

2摩擦耗能器的类型、性能与恢复力模型 14

2.1摩擦耗能器的类型与性能 14

2.1.1摩擦耗能节点 14

2.1.2板式摩擦耗能器 22

2.1.3筒式摩擦耗能器 32

2.1.4复合型摩擦耗能器 36

2.2影响摩擦耗能器性能的因素分析 43

2.2.1摩擦元件组成形式对摩擦耗能器性能的影响 43

2.2.2高强螺栓对摩擦耗能器性能的影响 44

2.2.3摩擦元件和接触面处理对摩擦耗能器性能的影响 44

2.2.4摩擦元件和孔槽的几何尺寸对摩擦耗能器性能的影响 45

2.2.5使用时间对摩擦耗能器性能的影响 46

2.2.6滑动速度与温度对摩擦耗能器性能的影响 46

2.2.7循环次数对摩擦耗能器性能的影响 47

2.2.8外荷载类型对摩擦耗能器性能的影响 47

2.2.9加工精度对摩擦耗能器性能的影响 47

2.3摩擦耗能器的恢复力模型 48

2.3.1普通摩擦耗能器恢复力模型 49

2.3.2向心式摩擦耗能器（EDR）恢复力模型 51

2.3.3拟粘滞摩擦耗能器恢复力模型 52

2.3.4圆环-摩擦耗能器恢复力模型 53

参考文献 53

3摩擦耗能减震结构及其结构特性 57

3.1摩擦耗能减震结构 57

3.1.1摩擦耗能剪力墙结构 57

3.1.2摩擦耗能支撑框架结构 59

3.2摩擦耗能-钢结构的振动台试验及结构特性 59

3.2.1装有摩擦耗能节点钢结构的振动台试验及结构特性 60

3.2.2装有Pall摩擦耗能器钢结构的振动台试验及结构特性 62

3.2.3装有T形芯板拟粘滞摩擦耗能器钢结构的试验研究与结构特性 65

3.2.4装有夹板摩擦耗能器钢结构的结构试验及结构特性 69

3.2.5装有Sumitomo摩擦耗能器钢结构的结构试验及结构特性 72

3.2.6装有EDR摩擦耗能器钢结构的结构试验及结构特性 74

3.2.7装有压电摩擦耗能器钢结构的结构试验及结构特性 80

3.2.8装有电磁/永磁摩擦耗能器钢结构的结构试验及结构特性 83

3.2.9装有复合型摩擦耗能器钢结构的振动台试验及结构特性 87

3.3摩擦耗能-钢筋混凝土结构的试验研究与结构特性 89

3.3.1装有Pall型摩擦耗能器钢筋混凝土结构的试验研究与结构特性 89

3.3.2装有十字芯板摩擦耗能器钢筋混凝土结构的试验研究与结构特性 97

3.3.3装有Sumitomo摩擦耗能器钢筋混凝土结构的试验研究与结构特性 99

3.3.4装有圆环-摩擦耗能器钢筋混凝土结构的试验研究与结构特性 102

3.3.5装有复合型摩擦耗能器钢筋混凝土结构的试验研究与结构特性 106

3.3.6装有钢筒摩擦耗能器钢筋混凝土结构的试验研究与结构特性 108

3.4小结 113

参考文献 113

4摩擦耗能减震结构的分析方法 115

4.1耗能减震结构的分析方法 115

4.1.1结构地震反应分析方法概述 115

4.1.2耗能减震结构的分析方法概述 115

4.2耗能减震结构的分析模型 116

4.2.1普通结构的分析模型 116

4.2.2耗能减震结构的分析模型 120

4.3基于等价线性化的振型分解反应谱法 120

4.3.1振型分解反应谱法概述 120

4.3.2耗能减震器的等价线性化 121

4.3.3耗能减震结构的振型分解法 125

4.3.4耗能减震结构的抗震设计反应谱 126

4.3.5耗能减震结构地震作用与作用效应计算 127

4.4时程分析法 129

4.4.1时程分析法概述 130

4.4.2输入地震波的选用及调整 131

4.4.3耗能减震结构的恢复力模型 133

4.4.4质量、刚度与阻尼矩阵 137

4.4.5结构振动方程的数值积分法 138

4.5静力弹塑性（Push-over）分析方法 139

4.5.1静力弹塑性（Push-over）分析方法概述 140

4.5.2静力弹塑性（Push-over）分析方法的原理 141

4.5.3结构的能力谱 141

4.5.4结构的地震需求谱 150

4.5.5目标位移与结构性能评估 157

4.6能量分析法 164

4.6.1能量分析法概述 164

4.6.2能量分析法的基本原理 165

4.6.3地震输入能量及其分配的影响因素 170

4.6.4能量反应谱 173

参考文献 177

5摩擦耗能减震结构的设计方法 181

5.1耗能减震结构的概念设计 181

5.1.1耗能减震结构的适应范围和设防目标 181

5.1.2耗能减震结构的性能标准和基本要求 183

5.1.3耗能器的选择、数量确定及布置原则 184

5.2摩擦耗能减震结构的设计方法 189

5.2.1最优滑移荷载设计谱法 189

5.2.2期望阻尼比循环设计方法 196

5.2.3与现行抗震规范相结合的设计方法 200

5.2.4能量设计方法 205

5.3摩擦耗能器的连接与构造 207

参考文献 209

6摩擦耗能器的实际工程应用 210

6.1摩擦耗能器的应用概况 210

6.2摩擦耗能器在新建工程中的应用 213

6.2.1肯考迪亚大学图书馆 213

6.2.2加拿大民航总部大楼 214

6.2.3摩斯柯恩西会议中心 214

6.2.4利诺维尔欧罗巴大楼 215

6.2.5救护中心大楼 216

6.2.6印度的栀子花公寓住宅楼 217

6.2.7日本某图书馆 218

6.2.8云南洱源县振戎中学食堂 219

6.3摩擦耗能器在加固工程中的应用 220

6.3.1蒙特利尔娱乐场 220

6.3.2魁北克省警察局 221

6.3.3马克特克大楼 221

6.3.4易通大楼 221

6.3.5正义中心大楼 222

6.3.6加拿大国家电子研究大楼 223

6.3.7斯特文森医院 223

6.3.8波音商业飞机厂 225

6.3.9波音发展中心大楼、自助餐厅和礼堂大楼 226

6.3.10高地水塔和罗林山水塔 226

6.3.11弗里波特水塔 227

6.3.12日本多幢钢筋混凝土教学楼、办公楼和公寓 228

参考文献 230

7耗能减震结构分析软件简介 232

7.1耗能减震结构分析软件概述 232

7.2 ETABS 232

7.2.1 ETABS概述 232

7.2.2耗能减震单元在ETABS中的实现 233

7.3 SAP2000 237

7.3.1 SAP2000概述 237

7.3.2耗能减震单元在SAP2000中的实现 237

7.4 MIDAS 241

7.4.1 MIDAS概述 241

7.4.2耗能减震单元在MIDAS中的实现 241

7.5 ANSYS 245

7.5.1 ANSYS概述 245

7.5.2耗能减震单元在ANSYS中的实现 245

参考文献 248

附录 英制与国际单位制（SI）转换表 249