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目次
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本書系統地闡述了作者在鋼板剪力牆、半剛性框架鋼板剪力牆以及密肋網格鋼板剪力牆等結構體系方面所作的關於理論、試驗和設計方法的創新性研究工作，結合理論分析、試驗研究和有限元模擬計算給出了鋼板剪力牆基於中震的性能化設計方法。內容主要包括：鋼框架鋼板剪力牆結構的力學性能；半剛性框架鋼板剪力牆結構的力學性能；密肋網格鋼板剪力牆結構的力學性能；密肋網格低屈服點鋼板剪力牆結構的振動臺試驗及力學性能；鋼板剪力牆結構基於性能的抗震設防指標及其量化；鋼板剪力牆結構基於中震的性能化設計方法等。
目次
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 鋼板剪力牆的概念 1
1.1.1 鋼板剪力牆 1
1.1.2 鋼板剪力牆的種類 3
1.2 鋼板剪力牆的研究現狀 6
1.2.1 早期鋼板剪力牆的研究 6
1.2.2 後期鋼板剪力牆的研究 9
1.3 鋼板剪力牆的應用和發展 11
1.3.1 鋼板剪力牆的應用 11
1.3.2 鋼板剪力牆的發展 13
1.4 本書主要內容 14
參考文獻 15
第2章 鋼框架--鋼板剪力牆的力學性能 19
2.1 引言 19
2.2 單層鋼板剪力牆的滯回性能試驗 19
2.2.1 試件設計與製作 19
2.2.2 試驗裝置及加載方案 21
2.2.3 材性試驗 22
2.2.4 試驗現象及破壞 23
2.2.5 試驗結果及分析 28
2.3 鋼板剪力牆的有限元分析 36
2.3.1 有限元模型的建立 36
2.3.2 單向荷載作用下有限元分析 37
2.3.3 循環荷載作用下有限元分析 42
2.4 斜加勁鋼板剪力牆的屈曲性能分析 46
2.4.1 有限元模型的建立 47
2.4.2 變參數分析 48
2.5 斜加勁鋼板剪力牆屈曲後性能分析 57
2.5.1 初始缺陷的施加方法 57
2.5.2 變參數分析 59
2.5.3 應力發展及分佈 69
2.5.4 邊框柱分析 72
2.6 薄鋼板剪力牆的三拉杆模型 80
2.6.1 傳統的簡化模型 80
2.6.2 薄鋼板剪力牆的剛度和承載力 84
2.6.3 三拉杆模型 85
2.6.4 模型的驗證――試驗結果對比 89
2.6.5 模型的驗證――參數分析 91
2.7 雙層鋼板剪力牆的滯回性能試驗 94
2.7.1 試件設計與製作 95
2.7.2 試驗裝置及加載方案 96
2.7.3 試驗現象及破壞 96
2.7.4 試驗結果及分析 97
2.8 本章小結 100
參考文獻 101
第3章 半剛性框架--鋼板剪力牆的力學性能 103
3.1 引言 103
3.2 半剛性框架-鋼板剪力牆的滯回性能試驗 103
3.2.1 半剛性連接 103
3.2.2 試件設計與製作 105
3.2.3 試驗裝置及測量加載方案 114
3.2.4 材性試驗 117
3.2.5 試驗現象 118
3.3 滯回性能試驗結果分析 130
3.3.1 滯回性能分析 130
3.3.2 邊框柱變形 146
3.3.3 節點變形 152
3.3.4 剪力分配 156
3.3.5 破壞模式 157
3.3.6 性能對比分析 158
3.4 半剛性框架-鋼板剪力牆的有限元分析 161
3.4.1 有限元模型的建立 161
3.4.2 單向荷載作用下的有限元分析 164
3.4.3 循環荷載作用下的有限元分析 169
3.5 本章小結 176
參考文獻 177
第4章 半剛性連接對鋼板剪力牆的影響 179
4.1 引言 179
4.2 半剛性連接的數學模型 179
4.3 半剛性連接彎矩轉角關係的確定 182
4.3.1 分組件剛度 182
4.3.2 初始剛度 186
4.3.3 抗彎承載力 187
4.3.4 M-μ曲線的確定 189
4.4 連接剛度對試驗模型的影響分析 192
4.4.1 模型建立 192
4.4.2 荷載位移曲線 193
4.4.3 耗能分析 195
4.4.4 節點變形 195
4.5 連接剛度對鋼板剪力牆影響的變參數分析 198
4.5.1 模型建立 198
4.5.2 非加勁型模型結果對比 199
4.5.3 屈曲約束型模型結果對比 200
4.5.4 多層多跨模型對比 201
4.6 本章小結 205
參考文獻 206
第5章 密肋網格鋼板剪力牆的力學性能 208
5.1 引言 208
5.2 密肋網格鋼板剪力牆的滯回性能試驗 208
5.2.1 試件設計與製作 208
5.2.2 試驗裝置及測量加載方案 211
5.2.3 試驗現象 213
5.3 密肋網格鋼板剪力牆試驗結果分析 220
5.3.1 滯回曲線 220
5.3.2 骨架曲線 225
5.3.3 耗能能力 230
5.3.4 承載力退化 231
5.3.5 剛度退化 232
5.3.6 邊框柱變形 236
5.3.7 破壞模式 237
5.4 密肋網格低屈服點鋼板剪力牆的滯回性能試驗研究 239
5.4.1 試件設計與製作 239
5.4.2 試驗裝置及測量加載方案 240
5.4.3 試驗現象 241
5.5 密肋網格低屈服點鋼板剪力牆試驗結果分析 245
5.5.1 滯回曲線 245
5.5.2 骨架曲線 249
5.5.3 耗能能力 251
5.5.4 承載力退化 253
5.5.5 剛度退化 254
5.5.6 破壞模式 254
5.6 本章小結 256
參考文獻 257
第6章 密肋網格低屈服點鋼板剪力牆的振動臺試驗 258
6.1 引言 258
6.2 試件設計 258
6.2.1 原型結構 258
6.2.2 相似關係 259
6.2.3 試驗模型及材性 260
6.2.4 配重及底座 262
6.2.5 試件的安裝 263
6.3 測試及加載方案 264
6.3.1 應變測點 264
6.3.2 加速度及位移測點 265
6.3.3 地震波的選取 265
6.3.4 加載制度 267
6.4 試驗過程及分析 268
6.4.1 試驗現象 268
6.4.2 試驗結果及分析 271
6.5 密肋網格鋼板剪力牆變參數彈塑性時程分析 279
6.5.1 模型的建立 279
6.5.2 模型的驗證 282
6.5.3 牆板強度的影響分析 284
6.5.4 牆板高厚比的影響分析 288
6.5.5 牆板約束方式的影響分析 293
6.5.6 牆板對框架的影響分析 297
6.5.7 簡化模型的應用 301
6.6 本章小結 307
參考文獻 307
第7章 鋼板剪力牆基於性能的抗震設防指標及其量化 309
7.1 引言 309
7.2 鋼板剪力牆的性能水平與性能目標 309
7.2.1 抗震設防水準和地震作用水平 309
7.2.2 各國性能水準的劃分 310
7.2.3 鋼板剪力牆的性能水準和設計準則 311
7.3 鋼板剪力牆性能指標的量化 313
7.3.1 結構的性能分析 313
7.3.2 性能指標的試驗統計 314
7.3.3 性能指標的量化 316
7.4 鋼板剪力牆性能指標的驗證分析 318
7.4.1 算例設計 318
7.4.2 指標的驗證分析 322
7.5 本章小結 338
參考文獻 338
第8章 鋼板剪力牆基於中震的性能化設計方法 341
8.1 引言 341
8.2 延性地震設計理論與中震設防 341
8.2.1 各國延性地震設計方法 341
8.2.2 地震力調整係數與我國抗震規範的聯繫 343
8.2.3 小、中、大震的解說及抗震設防的核心目標 343
8.3 地震力調整係數 345
8.3.1 各國規範關於地震力調整係數的規定 345
8.3.2 地震力調整係數的確定 348
8.4 鋼板剪力牆的中震性能目標及算例概況 350
8.4.1 中震設防目標及量化 350
8.4.2 算例概況 351
8.5 靜力推覆分析法確定地震力調整係數 354
8.5.1 靜力推覆分析法及側向力的選擇 354
8.5.2 荷載位移曲線 354
8.5.3 結構顯著屈服點及超強係數的確定 355
8.5.4 各性能指標的地震力調整係數 358
8.5.5 Pushover結果分析 361
8.6 增量動力分析法確定地震力調整係數 365
8.6.1 增量動力分析法 365
8.6.2 動力分析模型 365
8.6.3 地震波的選取 366
8.6.4 增量動力分析及超強係數的確定 367
8.6.5 各性能指標的地震力調整係數 378
8.7 基於中震的性能化設計方法 380
8.7.1 各性能指標下的地震力調整係數建議值 380
8.7.2 直接基於中震的性能化設計方法 381
8.8 本章小結 382
參考文獻 383
彩圖
前言
第1章 緒論 1
1.1 鋼板剪力牆的概念 1
1.1.1 鋼板剪力牆 1
1.1.2 鋼板剪力牆的種類 3
1.2 鋼板剪力牆的研究現狀 6
1.2.1 早期鋼板剪力牆的研究 6
1.2.2 後期鋼板剪力牆的研究 9
1.3 鋼板剪力牆的應用和發展 11
1.3.1 鋼板剪力牆的應用 11
1.3.2 鋼板剪力牆的發展 13
1.4 本書主要內容 14
參考文獻 15
第2章 鋼框架--鋼板剪力牆的力學性能 19
2.1 引言 19
2.2 單層鋼板剪力牆的滯回性能試驗 19
2.2.1 試件設計與製作 19
2.2.2 試驗裝置及加載方案 21
2.2.3 材性試驗 22
2.2.4 試驗現象及破壞 23
2.2.5 試驗結果及分析 28
2.3 鋼板剪力牆的有限元分析 36
2.3.1 有限元模型的建立 36
2.3.2 單向荷載作用下有限元分析 37
2.3.3 循環荷載作用下有限元分析 42
2.4 斜加勁鋼板剪力牆的屈曲性能分析 46
2.4.1 有限元模型的建立 47
2.4.2 變參數分析 48
2.5 斜加勁鋼板剪力牆屈曲後性能分析 57
2.5.1 初始缺陷的施加方法 57
2.5.2 變參數分析 59
2.5.3 應力發展及分佈 69
2.5.4 邊框柱分析 72
2.6 薄鋼板剪力牆的三拉杆模型 80
2.6.1 傳統的簡化模型 80
2.6.2 薄鋼板剪力牆的剛度和承載力 84
2.6.3 三拉杆模型 85
2.6.4 模型的驗證――試驗結果對比 89
2.6.5 模型的驗證――參數分析 91
2.7 雙層鋼板剪力牆的滯回性能試驗 94
2.7.1 試件設計與製作 95
2.7.2 試驗裝置及加載方案 96
2.7.3 試驗現象及破壞 96
2.7.4 試驗結果及分析 97
2.8 本章小結 100
參考文獻 101
第3章 半剛性框架--鋼板剪力牆的力學性能 103
3.1 引言 103
3.2 半剛性框架-鋼板剪力牆的滯回性能試驗 103
3.2.1 半剛性連接 103
3.2.2 試件設計與製作 105
3.2.3 試驗裝置及測量加載方案 114
3.2.4 材性試驗 117
3.2.5 試驗現象 118
3.3 滯回性能試驗結果分析 130
3.3.1 滯回性能分析 130
3.3.2 邊框柱變形 146
3.3.3 節點變形 152
3.3.4 剪力分配 156
3.3.5 破壞模式 157
3.3.6 性能對比分析 158
3.4 半剛性框架-鋼板剪力牆的有限元分析 161
3.4.1 有限元模型的建立 161
3.4.2 單向荷載作用下的有限元分析 164
3.4.3 循環荷載作用下的有限元分析 169
3.5 本章小結 176
參考文獻 177
第4章 半剛性連接對鋼板剪力牆的影響 179
4.1 引言 179
4.2 半剛性連接的數學模型 179
4.3 半剛性連接彎矩轉角關係的確定 182
4.3.1 分組件剛度 182
4.3.2 初始剛度 186
4.3.3 抗彎承載力 187
4.3.4 M-μ曲線的確定 189
4.4 連接剛度對試驗模型的影響分析 192
4.4.1 模型建立 192
4.4.2 荷載位移曲線 193
4.4.3 耗能分析 195
4.4.4 節點變形 195
4.5 連接剛度對鋼板剪力牆影響的變參數分析 198
4.5.1 模型建立 198
4.5.2 非加勁型模型結果對比 199
4.5.3 屈曲約束型模型結果對比 200
4.5.4 多層多跨模型對比 201
4.6 本章小結 205
參考文獻 206
第5章 密肋網格鋼板剪力牆的力學性能 208
5.1 引言 208
5.2 密肋網格鋼板剪力牆的滯回性能試驗 208
5.2.1 試件設計與製作 208
5.2.2 試驗裝置及測量加載方案 211
5.2.3 試驗現象 213
5.3 密肋網格鋼板剪力牆試驗結果分析 220
5.3.1 滯回曲線 220
5.3.2 骨架曲線 225
5.3.3 耗能能力 230
5.3.4 承載力退化 231
5.3.5 剛度退化 232
5.3.6 邊框柱變形 236
5.3.7 破壞模式 237
5.4 密肋網格低屈服點鋼板剪力牆的滯回性能試驗研究 239
5.4.1 試件設計與製作 239
5.4.2 試驗裝置及測量加載方案 240
5.4.3 試驗現象 241
5.5 密肋網格低屈服點鋼板剪力牆試驗結果分析 245
5.5.1 滯回曲線 245
5.5.2 骨架曲線 249
5.5.3 耗能能力 251
5.5.4 承載力退化 253
5.5.5 剛度退化 254
5.5.6 破壞模式 254
5.6 本章小結 256
參考文獻 257
第6章 密肋網格低屈服點鋼板剪力牆的振動臺試驗 258
6.1 引言 258
6.2 試件設計 258
6.2.1 原型結構 258
6.2.2 相似關係 259
6.2.3 試驗模型及材性 260
6.2.4 配重及底座 262
6.2.5 試件的安裝 263
6.3 測試及加載方案 264
6.3.1 應變測點 264
6.3.2 加速度及位移測點 265
6.3.3 地震波的選取 265
6.3.4 加載制度 267
6.4 試驗過程及分析 268
6.4.1 試驗現象 268
6.4.2 試驗結果及分析 271
6.5 密肋網格鋼板剪力牆變參數彈塑性時程分析 279
6.5.1 模型的建立 279
6.5.2 模型的驗證 282
6.5.3 牆板強度的影響分析 284
6.5.4 牆板高厚比的影響分析 288
6.5.5 牆板約束方式的影響分析 293
6.5.6 牆板對框架的影響分析 297
6.5.7 簡化模型的應用 301
6.6 本章小結 307
參考文獻 307
第7章 鋼板剪力牆基於性能的抗震設防指標及其量化 309
7.1 引言 309
7.2 鋼板剪力牆的性能水平與性能目標 309
7.2.1 抗震設防水準和地震作用水平 309
7.2.2 各國性能水準的劃分 310
7.2.3 鋼板剪力牆的性能水準和設計準則 311
7.3 鋼板剪力牆性能指標的量化 313
7.3.1 結構的性能分析 313
7.3.2 性能指標的試驗統計 314
7.3.3 性能指標的量化 316
7.4 鋼板剪力牆性能指標的驗證分析 318
7.4.1 算例設計 318
7.4.2 指標的驗證分析 322
7.5 本章小結 338
參考文獻 338
第8章 鋼板剪力牆基於中震的性能化設計方法 341
8.1 引言 341
8.2 延性地震設計理論與中震設防 341
8.2.1 各國延性地震設計方法 341
8.2.2 地震力調整係數與我國抗震規範的聯繫 343
8.2.3 小、中、大震的解說及抗震設防的核心目標 343
8.3 地震力調整係數 345
8.3.1 各國規範關於地震力調整係數的規定 345
8.3.2 地震力調整係數的確定 348
8.4 鋼板剪力牆的中震性能目標及算例概況 350
8.4.1 中震設防目標及量化 350
8.4.2 算例概況 351
8.5 靜力推覆分析法確定地震力調整係數 354
8.5.1 靜力推覆分析法及側向力的選擇 354
8.5.2 荷載位移曲線 354
8.5.3 結構顯著屈服點及超強係數的確定 355
8.5.4 各性能指標的地震力調整係數 358
8.5.5 Pushover結果分析 361
8.6 增量動力分析法確定地震力調整係數 365
8.6.1 增量動力分析法 365
8.6.2 動力分析模型 365
8.6.3 地震波的選取 366
8.6.4 增量動力分析及超強係數的確定 367
8.6.5 各性能指標的地震力調整係數 378
8.7 基於中震的性能化設計方法 380
8.7.1 各性能指標下的地震力調整係數建議值 380
8.7.2 直接基於中震的性能化設計方法 381
8.8 本章小結 382
參考文獻 383
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