金属耗能减震结构设计PDF电子书下载

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　金属耗能减震的概念与原理 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

1.3.1　金属耗能的特性与减震原理 7

1.3　金属耗能特性与减震原理 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

2.1.4 U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

2.1.10　Laura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

2.3.1　铅挤压耗能器 42

2.3　铅耗能器的类型与性能 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

2.4.4　钢铅组合耗能器 52

2.4.3　钢管铅芯耗能器 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

4.2.3 结构特性 74

4.2.2　地震波输入 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

4.5.1　结构概况 82

4.5　装有单圆孔软钢耗能装置钢框架的减震性能 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

4.8.1　试验结构概况 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

4.7.3　结构特性 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

5.2.1　普通结构的分析模型 95

5.2　耗能减震结构的分析模型 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

7.5.1　应用概况 200

7.5　其他类型的金属耗能器的应用 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

8.3.2　耗能减震单元在SAP2000中的实现 210

8.3　SAP2000 210

8.3.1　SAP2000概述 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