新型鋼-混凝土組合結構抗震性能研究與基本力學(xué)性能分析簡(jiǎn)介，目錄書(shū)摘
2019-10-11 09:40
來(lái)源：京東
作者：京東
新型鋼-混凝土組合結構抗震性能研究與基本力學(xué)性能分析
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內容簡(jiǎn)介: 隨著(zhù)科技的發(fā)展和社會(huì )需求的變化，建筑結構向高層次、高強度和組合結構發(fā)展，結構體系的選擇將根據建筑的外觀(guān)和功能效果以及可造性來(lái)決定，進(jìn)而使得結構體系更為多樣化，結構材料更具多樣性。在20世紀80年代以前，我國的高層建筑大多采用鋼筋混凝土的結構形式，，但隨著(zhù)建筑高度的不斷增加和使用功能的日趨復雜，單一的結構形式已不能滿(mǎn)足建筑設計的要求。鋼.混凝土組合結構同時(shí)具有鋼結構和混凝土結構的優(yōu)點(diǎn)，得到了迅速的發(fā)展和越來(lái)越廣泛的應用，成為目前高層建筑領(lǐng)域內應用較多的一種結構形式。
雖然鋼，混凝土組合結構在我國得到迅速的發(fā)展和越來(lái)越廣泛的應用，但目前國內外大部分組合結構還未經(jīng)過(guò)強震檢驗，對結構抗震性能的研究亦不夠充分?！缎滦弯?混凝土組合結構抗震性能研究與基本力學(xué)性能分析》采用理論分析、試驗研究和數值模擬等方法，對新型鋼.混凝土組合結構的抗震性能、破壞模式、地震易損性以及新型雙鋼板混凝土組合結構的受力和變形性能等問(wèn)題進(jìn)行系統的研究。主要工作和取得的成果有：
?。?）在已有方鋼管混凝土構件試驗和理論研究的基礎上，通過(guò)理論分析和大量的參數分析，提出了一種方鋼管混凝土柱塑性屈服面的快速確定方法。對現有方鋼管混凝土柱和鋼.混凝土組合梁的三折線(xiàn)彎矩.曲率關(guān)系曲線(xiàn)進(jìn)行了修正，提出了適用于鋼·混凝土組合梁和方鋼管混凝土柱彈塑性分析的四折線(xiàn)彎矩.曲率本構曲線(xiàn)。
?。?）在已有圓鋼管混凝土試驗和理論研究的基礎上，分別采用纖維模型法和實(shí)體有限元法對圓鋼管混凝土框架結構進(jìn)行了靜力和動(dòng)力彈塑性對比分析，結果表明兩種模型化方法均具有較好的適用性，且是否考慮鋼管與核心混凝土間的黏結滑移對計算結果無(wú)明顯影響。該結論為纖維模型中鋼管與核心混凝土之間應變協(xié)調符合平截面假定的合理性提供了一定的理論依據。
?。?）進(jìn)行了鋼.混凝土組合框架結構抗震性能分析，較為系統地對比了五種不同類(lèi)型框架結構的受力、變形性能以及破壞狀態(tài)，為組合框架結構的抗震設計提供參考。
?。?）對鋼梁.圓鋼管混凝土柱框架結構和組合梁，方鋼管混凝土柱框架結構的“強柱弱梁”問(wèn)題進(jìn)行了分析，討論了柱和梁的極限彎矩比與梁柱線(xiàn)剛度比對結構破壞機制的影響。提出了鋼管混凝土柱組合框架“強柱弱梁”的設計公式，為組合框架結構的設計提供參考。
?。?）給出了一種基于性能的結構地震易損性分析方法。定義了結構整體和樓層的四個(gè)極限破壞狀態(tài)，提出了基于結構極限破壞狀態(tài)確定結構抗震性能水平限值的方法。對兩個(gè)不同類(lèi)型的鋼，混凝土組合框架結構進(jìn)行了地震易損性分析，對結構的易損性能進(jìn)行了評估。討論了地震需求變異性的影響，研究了基于全概率和半概率的結構地震易損性分析方法的差異和轉化關(guān)系。
?。?）對組合框架.混凝土核心筒結構的抗震性能進(jìn)行了彈塑性地震反應分析和參數影響分析。研究了框架伸臂梁連接方式，梁柱截面、核心筒厚度等參數對結構變形和受力性能的影響，探討了組合框架一混凝土核心筒結構的地震破壞模式，分析了結構變形和外框架剪力隨地震作用增大的變化規律，可為結構的‘設計提供參考。對比了Pushover方法和彈塑性時(shí)程方法計算結果的差別，討論了Pushover方法的適用性。
?。?）進(jìn)行了8片雙鋼板.混凝土組合墻的軸心受壓試驗，研究了不同鋼材強度和栓釘間距對鋼板局部屈曲、整體破壞形態(tài)以及承載能力的影響規律。建立了組合剪力墻的有限元分析模型并對試驗結果進(jìn)行了分析。在試驗研究和數值分析的基礎上，對可能影響墻鋼板局部屈曲的各種因素進(jìn)行了參數影響分析。
雖然鋼，混凝土組合結構在我國得到迅速的發(fā)展和越來(lái)越廣泛的應用，但目前國內外大部分組合結構還未經(jīng)過(guò)強震檢驗，對結構抗震性能的研究亦不夠充分?！缎滦弯?混凝土組合結構抗震性能研究與基本力學(xué)性能分析》采用理論分析、試驗研究和數值模擬等方法，對新型鋼.混凝土組合結構的抗震性能、破壞模式、地震易損性以及新型雙鋼板混凝土組合結構的受力和變形性能等問(wèn)題進(jìn)行系統的研究。主要工作和取得的成果有：
?。?）在已有方鋼管混凝土構件試驗和理論研究的基礎上，通過(guò)理論分析和大量的參數分析，提出了一種方鋼管混凝土柱塑性屈服面的快速確定方法。對現有方鋼管混凝土柱和鋼.混凝土組合梁的三折線(xiàn)彎矩.曲率關(guān)系曲線(xiàn)進(jìn)行了修正，提出了適用于鋼·混凝土組合梁和方鋼管混凝土柱彈塑性分析的四折線(xiàn)彎矩.曲率本構曲線(xiàn)。
?。?）在已有圓鋼管混凝土試驗和理論研究的基礎上，分別采用纖維模型法和實(shí)體有限元法對圓鋼管混凝土框架結構進(jìn)行了靜力和動(dòng)力彈塑性對比分析，結果表明兩種模型化方法均具有較好的適用性，且是否考慮鋼管與核心混凝土間的黏結滑移對計算結果無(wú)明顯影響。該結論為纖維模型中鋼管與核心混凝土之間應變協(xié)調符合平截面假定的合理性提供了一定的理論依據。
?。?）進(jìn)行了鋼.混凝土組合框架結構抗震性能分析，較為系統地對比了五種不同類(lèi)型框架結構的受力、變形性能以及破壞狀態(tài)，為組合框架結構的抗震設計提供參考。
?。?）對鋼梁.圓鋼管混凝土柱框架結構和組合梁，方鋼管混凝土柱框架結構的“強柱弱梁”問(wèn)題進(jìn)行了分析，討論了柱和梁的極限彎矩比與梁柱線(xiàn)剛度比對結構破壞機制的影響。提出了鋼管混凝土柱組合框架“強柱弱梁”的設計公式，為組合框架結構的設計提供參考。
?。?）給出了一種基于性能的結構地震易損性分析方法。定義了結構整體和樓層的四個(gè)極限破壞狀態(tài)，提出了基于結構極限破壞狀態(tài)確定結構抗震性能水平限值的方法。對兩個(gè)不同類(lèi)型的鋼，混凝土組合框架結構進(jìn)行了地震易損性分析，對結構的易損性能進(jìn)行了評估。討論了地震需求變異性的影響，研究了基于全概率和半概率的結構地震易損性分析方法的差異和轉化關(guān)系。
?。?）對組合框架.混凝土核心筒結構的抗震性能進(jìn)行了彈塑性地震反應分析和參數影響分析。研究了框架伸臂梁連接方式，梁柱截面、核心筒厚度等參數對結構變形和受力性能的影響，探討了組合框架一混凝土核心筒結構的地震破壞模式，分析了結構變形和外框架剪力隨地震作用增大的變化規律，可為結構的‘設計提供參考。對比了Pushover方法和彈塑性時(shí)程方法計算結果的差別，討論了Pushover方法的適用性。
?。?）進(jìn)行了8片雙鋼板.混凝土組合墻的軸心受壓試驗，研究了不同鋼材強度和栓釘間距對鋼板局部屈曲、整體破壞形態(tài)以及承載能力的影響規律。建立了組合剪力墻的有限元分析模型并對試驗結果進(jìn)行了分析。在試驗研究和數值分析的基礎上，對可能影響墻鋼板局部屈曲的各種因素進(jìn)行了參數影響分析。
作者簡(jiǎn)介: 劉陽(yáng)冰，博士，講師，國家一級注冊結構工程師，主要從事工程結構抗震、防災減災工程與防護工程等方面的研究。2001年7月畢業(yè)于鄭州大學(xué)建筑工程學(xué)院獲工學(xué)學(xué)士學(xué)位，2004年7月畢業(yè)于清華大學(xué)土木工程系獲工學(xué)碩士學(xué)位，2009年7月畢業(yè)于清華大學(xué)土木工程系獲工學(xué)博士學(xué)位。2004年8月至2005年8月在中國建筑西南建筑設計研究院，從事結構設計工作。2009年8月至2014年7月在重慶大學(xué)土木工程學(xué)院任教，碩士生導師，共培養碩士生4名。2014年7月至今在南陽(yáng)理工學(xué)院土木工程學(xué)院任教。
以主持人身份獲準項目共8項，其中縱向項目有：教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)科研基金1項（省部級）、河南省高等學(xué)校重點(diǎn)科研資助項目、中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費面上項目1項、教育部重點(diǎn)實(shí)驗室開(kāi)放基金1項、南陽(yáng)理工青年學(xué)術(shù)骨干項目：橫向項目3項，其中1項為與清華大學(xué)合作的國家科技重大專(zhuān)項中的實(shí)驗研究部分。以主研人身份參與國家自然科學(xué)基金多項，省、市自然科學(xué)基金3項，重慶市建委科技計劃項目2項。已發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇，其中EI收錄10篇。獲國家發(fā)明專(zhuān)利和實(shí)用新型專(zhuān)利各1項。參編重慶市地方規程2本，參編教材3本。獲2013年重慶市建設創(chuàng )新獎一等獎1項。
以主持人身份獲準項目共8項，其中縱向項目有：教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)科研基金1項（省部級）、河南省高等學(xué)校重點(diǎn)科研資助項目、中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費面上項目1項、教育部重點(diǎn)實(shí)驗室開(kāi)放基金1項、南陽(yáng)理工青年學(xué)術(shù)骨干項目：橫向項目3項，其中1項為與清華大學(xué)合作的國家科技重大專(zhuān)項中的實(shí)驗研究部分。以主研人身份參與國家自然科學(xué)基金多項，省、市自然科學(xué)基金3項，重慶市建委科技計劃項目2項。已發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇，其中EI收錄10篇。獲國家發(fā)明專(zhuān)利和實(shí)用新型專(zhuān)利各1項。參編重慶市地方規程2本，參編教材3本。獲2013年重慶市建設創(chuàng )新獎一等獎1項。
目錄:1 緒論
1．1 研究背景
1．2 鋼·混凝土組合框架結構研究現狀
1．2．1 鋼，混凝土組合框架的試驗研究
1．2．2 鋼-混凝土組合框架的計算研究
1．3 框架·核心筒結構體系研究現狀
1．3．1 剪力墻彈塑性分析模型
1．3．2 試驗研究現狀
1．3．3 理論研究
1．4 結構抗震分析方法綜述
1．4．1 靜力分析方法
1．4．2 反應譜分析法
1．4．3 動(dòng)力時(shí)程分析法
1．4．4 靜力彈塑性（Pushover）分析方法
1．5 結構地震易損性分析研究
1．6 本書(shū)的主要研究?jì)热?
1．6．1 研究對象和方法
1．6．2 研究?jì)热?
參考文獻
2 基于截面的鋼·混凝土組合構件彈塑性模型化方法
2．1 方鋼管混凝土柱彈塑性模型
2．1．1 彈性單元參數的確定
2．1．2 單元截面塑性屈服面與極限面
2．1．3 考慮材料變化的屈服面簡(jiǎn)化確定方法
2．1．4 彎矩一曲率骨架曲線(xiàn)
2．1．5 滯回模型
2．2 CFSST柱彈塑性模型的試驗驗證
2．2．1 單調加載試驗驗證
2．2．2 往復荷載試驗驗證
2．3 鋼·混凝土組合梁彈塑性模型
2．3．1 彈性單元基本參數的確定
2．3．2 彎矩-曲率骨架曲線(xiàn)與滯回模型
2．4 鋼·混凝土組合梁彈塑性模型試驗驗證
2．5 小結
參考文獻
3 基于纖維模型的鋼-混凝土組合構件彈塑性模型
3．1 概述
3．2 基于纖維模型的組合構件彈塑性模型
3．2．1 纖維模型簡(jiǎn)介
3．2．2 操作平臺及纖維劃分
3．2．3 材料強度取值規定
3．2．4 材料本構關(guān)系模型
3．2．5 材料的F-D曲線(xiàn)擬合
3．2．6 材料的F-D滯回關(guān)系
3．3 基于實(shí)體模型的組合構件彈塑性模型．：
3．3．1 實(shí)體模型簡(jiǎn)介
3．3．2 材料本構關(guān)系模型
3．3．3 單元類(lèi)型選取及網(wǎng)格劃分
3．3．4 邊界及荷載添加
3．3．5 界面接觸處理
3．4 彈塑性模型驗證
3．4．1 靜力彈塑性分析驗證
3．4．2 動(dòng)力彈塑性分析驗證
3．5 小結
參考文獻
……
4 鋼·混凝土組合框架結構體系抗震性能分析
5 鋼，混凝土組合框架的“強柱弱梁”問(wèn)題分析
6 鋼一混凝土組合結構性能水平限值確定方法
7 基于性能的鋼一混凝土組合框架地震易損性分析
8 鋼-混凝土組合框架一混凝土核心筒地震反應分析
9 新型雙鋼板·混凝土組合墻軸心受壓性能試驗研究
10 結論與展望
1．1 研究背景
1．2 鋼·混凝土組合框架結構研究現狀
1．2．1 鋼，混凝土組合框架的試驗研究
1．2．2 鋼-混凝土組合框架的計算研究
1．3 框架·核心筒結構體系研究現狀
1．3．1 剪力墻彈塑性分析模型
1．3．2 試驗研究現狀
1．3．3 理論研究
1．4 結構抗震分析方法綜述
1．4．1 靜力分析方法
1．4．2 反應譜分析法
1．4．3 動(dòng)力時(shí)程分析法
1．4．4 靜力彈塑性（Pushover）分析方法
1．5 結構地震易損性分析研究
1．6 本書(shū)的主要研究?jì)热?
1．6．1 研究對象和方法
1．6．2 研究?jì)热?
參考文獻
2 基于截面的鋼·混凝土組合構件彈塑性模型化方法
2．1 方鋼管混凝土柱彈塑性模型
2．1．1 彈性單元參數的確定
2．1．2 單元截面塑性屈服面與極限面
2．1．3 考慮材料變化的屈服面簡(jiǎn)化確定方法
2．1．4 彎矩一曲率骨架曲線(xiàn)
2．1．5 滯回模型
2．2 CFSST柱彈塑性模型的試驗驗證
2．2．1 單調加載試驗驗證
2．2．2 往復荷載試驗驗證
2．3 鋼·混凝土組合梁彈塑性模型
2．3．1 彈性單元基本參數的確定
2．3．2 彎矩-曲率骨架曲線(xiàn)與滯回模型
2．4 鋼·混凝土組合梁彈塑性模型試驗驗證
2．5 小結
參考文獻
3 基于纖維模型的鋼-混凝土組合構件彈塑性模型
3．1 概述
3．2 基于纖維模型的組合構件彈塑性模型
3．2．1 纖維模型簡(jiǎn)介
3．2．2 操作平臺及纖維劃分
3．2．3 材料強度取值規定
3．2．4 材料本構關(guān)系模型
3．2．5 材料的F-D曲線(xiàn)擬合
3．2．6 材料的F-D滯回關(guān)系
3．3 基于實(shí)體模型的組合構件彈塑性模型．：
3．3．1 實(shí)體模型簡(jiǎn)介
3．3．2 材料本構關(guān)系模型
3．3．3 單元類(lèi)型選取及網(wǎng)格劃分
3．3．4 邊界及荷載添加
3．3．5 界面接觸處理
3．4 彈塑性模型驗證
3．4．1 靜力彈塑性分析驗證
3．4．2 動(dòng)力彈塑性分析驗證
3．5 小結
參考文獻
……
4 鋼·混凝土組合框架結構體系抗震性能分析
5 鋼，混凝土組合框架的“強柱弱梁”問(wèn)題分析
6 鋼一混凝土組合結構性能水平限值確定方法
7 基于性能的鋼一混凝土組合框架地震易損性分析
8 鋼-混凝土組合框架一混凝土核心筒地震反應分析
9 新型雙鋼板·混凝土組合墻軸心受壓性能試驗研究
10 結論與展望
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