第1章 绪论 1
1.1 型钢混凝土异形柱结构体系 1
1.2 型钢混凝土异形柱结构的研究现状及基本理论问题 2
1.2.1 研究现状 2
1.2.2 基本理论问题 3
第2章 型钢混凝土异形柱的抗震性能 6
2.1 型钢混凝土异形柱结构的受力特性 6
2.1.1 两端铰接异形柱的力学特性 6
2.1.2 一端固接一端铰接异形柱的力学特性 8
2.1.3 两端刚接异形柱的力学特性 8
2.1.4 低周反复荷载作用下刚接异形柱的受力特性 10
2.2 试验概况 11
2.2.1 试件的设计与制作 11
2.2.2 加载方案及测试内容 15
2.3 试验结果及分析 17
2.3.1 试验过程及破坏形态 17
2.3.2 滞回曲线 20
2.3.3 强度衰减 23
2.3.4 刚度退化 24
2.3.5 骨架曲线 31
2.3.6 延性分析 34
2.3.7 耗能能力 39
2.3.8 恢复力模型 40
第3章 型钢混凝土异形柱结构的正截面承载力研究 42
3.1 正截面承载力试验 42
3.1.1 静力荷载作用下型钢混凝土异形柱正截面承载力试验 42
3.1.2 低周反复荷载作用下型钢混凝土异形柱正截面承载力试验 50
3.2 型钢混凝土异形柱正截面承载力理论分析 53
3.2.1 型钢混凝土异形柱轴心受压极限承载力计算 53
3.2.2 低周反复荷载作用下型钢混凝土异形柱弯曲开裂荷载的计算 54
3.2.3 型钢混凝土异形柱正截面承载力分析的计算机编程技巧 57
3.2.4 基于程序模拟的型钢混凝土异形柱正截面承载力影响因素分析 64
3.2.5 型钢混凝土异形柱与钢筋混凝土异形柱的正截面承载力比较 69
3.2.6 配型钢桁架混凝土异形柱与配型钢-粗钢筋混凝土异形柱的承载能力比较 73
第4章 型钢混凝土异形柱结构的斜截面承载力研究 75
4.1 型钢混凝土异形柱斜截面承载力试验研究 75
4.1.1 第一批试件试验 75
4.1.2 第二批试件试验 84
4.1.3 第三批试件低周反复加载试验 89
4.2 型钢混凝土异形柱的斜截面承载力计算理论 89
4.2.1 型钢混凝土异形柱剪切开裂荷载的计算 89
4.2.2 型钢混凝土异形柱单向受剪极限承载力计算 94
4.2.3 型钢混凝土异形柱双向受剪极限承载力计算 102
第5章 型钢混凝土异形柱的粘结滑移性能 107
5.1 试验概况 107
5.2 型钢混凝土异形柱的粘结性能 107
5.2.1 粘结应力的量测 107
5.2.2 粘结应力的计算 107
5.2.3 型钢混凝土异形柱的粘结应力 109
5.3 型钢混凝土异形柱的滑移特性 113
5.3.1 滑移的量测手段 113
5.3.2 荷载-滑移滞回曲线 115
5.3.3 荷载-滑移骨架曲线 115
5.3.4 不同柱高位置的粘结滑移分布规律 116
5.4 反复荷载作用下型钢混凝土异形柱的粘结滑移本构关系 116
5.4.1 柱根位置的粘结滑移本构关系 116
5.4.2 无量纲的粘结滑移曲线 120
5.4.3 考虑位置变化的粘结滑移曲线 122
第6章 型钢高强混凝土短肢剪力墙抗震性能 126
6.1 试验简介 126
6.1.1 试件设计 126
6.1.2 加载方式 126
6.1.3 试件制作 127
6.2 试验结果及分析 129
6.2.1 破坏形态分析 129
6.2.2 水平承载力 130
6.2.3 滞回曲线 133
6.2.4 骨架曲线 134
6.2.5 位移延性 135
6.2.6 刚度退化 136
6.2.7 耗能能力 137
6.2.8 不对称性分析 137
第7章 型钢混凝土异形柱框架节点的抗震性能 140
7.1 试件的设计与制作 140
7.1.1 试件的设计 140
7.1.2 试件的制作 144
7.2 加载方案及测试内容 146
7.2.1 加载方案 146
7.2.2 测试内容 147
7.3 试验结果及分析 148
7.3.1 试验过程及破坏形态分析 148
7.3.2 试件P-△滞回曲线 154
7.3.3 骨架曲线 156
7.3.4 承载能力及位移 157
7.3.5 延性系数 158
7.3.6 耗能分析 161
7.3.7 节点变形分析 162
7.3.8 节点的恢复力模型 163
第8章 型钢混凝土异形柱框架节点的数值模拟 168
8.1 材料的本构模型 168
8.1.1 混凝土的本构模型 168
8.1.2 钢材的本构模型 172
8.2 单调荷载作用下荷载-变形关系的有限元计算 172
8.2.1 单元类型的选取 172
8.2.2 网格划分 173
8.2.3 不同材料之间的相互作用 173
8.2.4 边界条件的设置 173
8.2.5 非线性方程的求解 174
8.2.6 单调荷载作用下荷载-变形关系曲线计算与分析 174
第9章 型钢混凝土异形柱框架节点承载力计算 181
9.1 节点受力分析及节点核心区水平剪力的计算 181
9.1.1 节点区受力分析 181
9.1.2 节点核心区水平剪力的计算 182
9.1.3 节点区扭矩的计算 183
9.1.4 节点区各部分承担的水平剪力 184
9.2 节点的受力机理 187
9.2.1 钢筋混凝土框架节点受力机理 187
9.2.2 型钢混凝土框架节点受力机理 188
9.2.3 型钢混凝土异形柱框架节点的受力机理 189
9.3 节点核心区抗裂承载力计算 190
9.3.1 节点抗裂计算的意义 190
9.3.2 剪扭构件抗裂承载力计算方法 190
9.3.3 抗裂承载力的计算 191
9.4 型钢混凝土异形柱框架节点极限承载力计算 195
9.4.1 剪扭构件极限承载力计算方法 195
9.4.2 实腹式配钢的型钢混凝土异形柱框架节点抗剪承载力计算 197
9.4.3 空腹式配钢的型钢混凝土异形柱框架节点抗剪承载力计算 200
9.4.4 型钢混凝土异形柱框架角节点剪扭承载力计算 202
第10章 型钢混凝土异形柱结构的工程应用 205
10.1 型钢混凝土异形柱的混凝土保护层厚度及截面配钢 205
10.1.1 型钢混凝土异形柱的混凝土保护层厚度 205
10.1.2 型钢混凝土异形柱的配钢分析 209
10.2 型钢混凝土异形柱的轴压比限值 214
10.2.1 型钢混凝土异形柱轴压比限值的确定方法 215
10.2.2 满足变形控制要求的轴压比限值 221
10.3 型钢混凝土异形柱框架节点构造措施及设计建议 222
10.3.1 型钢混凝土异形柱-梁框架节点连接构造措施 222
10.3.2 型钢混凝土异形柱框架节点内力协调构造措施 226
10.3.3 型钢混凝土异形柱框架节点抗扭构造措施 228
10.3.4 型钢混凝土异形柱框架节点设计方法 229
参考文献 230