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新型鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)抗震性能研究與基本力學性能分析簡介,目錄書摘

2019-10-11 09:40 來源:京東 作者:京東
力學分析
新型鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)抗震性能研究與基本力學性能分析
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編輯推薦:
內(nèi)容簡介:  隨著科技的發(fā)展和社會需求的變化,建筑結(jié)構(gòu)向高層次、高強度和組合結(jié)構(gòu)發(fā)展,結(jié)構(gòu)體系的選擇將根據(jù)建筑的外觀和功能效果以及可造性來決定,進而使得結(jié)構(gòu)體系更為多樣化,結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)形式,,但隨著建筑高度的不斷增加和使用功能的日趨復(fù)雜,單一的結(jié)構(gòu)形式已不能滿足建筑設(shè)計的要求。鋼.混凝土組合結(jié)構(gòu)同時具有鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點,得到了迅速的發(fā)展和越來越廣泛的應(yīng)用,成為目前高層建筑領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用較多的一種結(jié)構(gòu)形式。
  雖然鋼,混凝土組合結(jié)構(gòu)在我國得到迅速的發(fā)展和越來越廣泛的應(yīng)用,但目前國內(nèi)外大部分組合結(jié)構(gòu)還未經(jīng)過強震檢驗,對結(jié)構(gòu)抗震性能的研究亦不夠充分?!缎滦弯?混凝土組合結(jié)構(gòu)抗震性能研究與基本力學性能分析》采用理論分析、試驗研究和數(shù)值模擬等方法,對新型鋼.混凝土組合結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的受力和變形性能等問題進行系統(tǒng)的研究。主要工作和取得的成果有:
 ?。?)在已有方鋼管混凝土構(gòu)件試驗和理論研究的基礎(chǔ)上,通過理論分析和大量的參數(shù)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(xiàn)有方鋼管混凝土柱和鋼.混凝土組合梁的三折線彎矩.曲率關(guān)系曲線進行了修正,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彎矩.曲率本構(gòu)曲線。
  (2)在已有圓鋼管混凝土試驗和理論研究的基礎(chǔ)上,分別采用纖維模型法和實體有限元法對圓鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)進行了靜力和動力彈塑性對比分析,結(jié)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(jié)滑移對計算結(jié)果無明顯影響。該結(jié)論為纖維模型中鋼管與核心混凝土之間應(yīng)變協(xié)調(diào)符合平截面假定的合理性提供了一定的理論依據(jù)。
 ?。?)進行了鋼.混凝土組合框架結(jié)構(gòu)抗震性能分析,較為系統(tǒng)地對比了五種不同類型框架結(jié)構(gòu)的受力、變形性能以及破壞狀態(tài),為組合框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計提供參考。
 ?。?)對鋼梁.圓鋼管混凝土柱框架結(jié)構(gòu)和組合梁,方鋼管混凝土柱框架結(jié)構(gòu)的“強柱弱梁”問題進行了分析,討論了柱和梁的極限彎矩比與梁柱線剛度比對結(jié)構(gòu)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(shè)計公式,為組合框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計提供參考。
 ?。?)給出了一種基于性能的結(jié)構(gòu)地震易損性分析方法。定義了結(jié)構(gòu)整體和樓層的四個極限破壞狀態(tài),提出了基于結(jié)構(gòu)極限破壞狀態(tài)確定結(jié)構(gòu)抗震性能水平限值的方法。對兩個不同類型的鋼,混凝土組合框架結(jié)構(gòu)進行了地震易損性分析,對結(jié)構(gòu)的易損性能進行了評估。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(jié)構(gòu)地震易損性分析方法的差異和轉(zhuǎn)化關(guān)系。
 ?。?)對組合框架.混凝土核心筒結(jié)構(gòu)的抗震性能進行了彈塑性地震反應(yīng)分析和參數(shù)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(shù)對結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的地震破壞模式,分析了結(jié)構(gòu)變形和外框架剪力隨地震作用增大的變化規(guī)律,可為結(jié)構(gòu)的‘設(shè)計提供參考。對比了Pushover方法和彈塑性時程方法計算結(jié)果的差別,討論了Pushover方法的適用性。
  (7)進行了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(guī)律。建立了組合剪力墻的有限元分析模型并對試驗結(jié)果進行了分析。在試驗研究和數(shù)值分析的基礎(chǔ)上,對可能影響墻鋼板局部屈曲的各種因素進行了參數(shù)影響分析。
作者簡介:  劉陽冰,博士,講師,國家一級注冊結(jié)構(gòu)工程師,主要從事工程結(jié)構(gòu)抗震、防災(zāi)減災(zāi)工程與防護工程等方面的研究。2001年7月畢業(yè)于鄭州大學建筑工程學院獲工學學士學位,2004年7月畢業(yè)于清華大學土木工程系獲工學碩士學位,2009年7月畢業(yè)于清華大學土木工程系獲工學博士學位。2004年8月至2005年8月在中國建筑西南建筑設(shè)計研究院,從事結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。2009年8月至2014年7月在重慶大學土木工程學院任教,碩士生導(dǎo)師,共培養(yǎng)碩士生4名。2014年7月至今在南陽理工學院土木工程學院任教。
  以主持人身份獲準項目共8項,其中縱向項目有:教育部高等學校博士學科點科研基金1項(省部級)、河南省高等學校重點科研資助項目、中央高校基本科研業(yè)務(wù)費面上項目1項、教育部重點實驗室開放基金1項、南陽理工青年學術(shù)骨干項目:橫向項目3項,其中1項為與清華大學合作的國家科技重大專項中的實驗研究部分。以主研人身份參與國家自然科學基金多項,省、市自然科學基金3項,重慶市建委科技計劃項目2項。已發(fā)表學術(shù)論文30余篇,其中EI收錄10篇。獲國家發(fā)明專利和實用新型專利各1項。參編重慶市地方規(guī)程2本,參編教材3本。獲2013年重慶市建設(shè)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(jié)構(gòu)研究現(xiàn)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(jié)構(gòu)體系研究現(xiàn)狀
1.3.1 剪力墻彈塑性分析模型
1.3.2 試驗研究現(xiàn)狀
1.3.3 理論研究
1.4 結(jié)構(gòu)抗震分析方法綜述
1.4.1 靜力分析方法
1.4.2 反應(yīng)譜分析法
1.4.3 動力時程分析法
1.4.4 靜力彈塑性(Pushover)分析方法
1.5 結(jié)構(gòu)地震易損性分析研究
1.6 本書的主要研究內(nèi)容
1.6.1 研究對象和方法
1.6.2 研究內(nèi)容
參考文獻

2 基于截面的鋼·混凝土組合構(gòu)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(shù)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化確定方法
2.1.4 彎矩一曲率骨架曲線
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(diào)加載試驗驗證
2.2.2 往復(fù)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(shù)的確定
2.3.2 彎矩-曲率骨架曲線與滯回模型
2.4 鋼·混凝土組合梁彈塑性模型試驗驗證
2.5 小結(jié)
參考文獻

3 基于纖維模型的鋼-混凝土組合構(gòu)件彈塑性模型
3.1 概述
3.2 基于纖維模型的組合構(gòu)件彈塑性模型
3.2.1 纖維模型簡介
3.2.2 操作平臺及纖維劃分
3.2.3 材料強度取值規(guī)定
3.2.4 材料本構(gòu)關(guān)系模型
3.2.5 材料的F-D曲線擬合
3.2.6 材料的F-D滯回關(guān)系
3.3 基于實體模型的組合構(gòu)件彈塑性模型.:
3.3.1 實體模型簡介
3.3.2 材料本構(gòu)關(guān)系模型
3.3.3 單元類型選取及網(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 動力彈塑性分析驗證
3.5 小結(jié)
參考文獻
……

4 鋼·混凝土組合框架結(jié)構(gòu)體系抗震性能分析
5 鋼,混凝土組合框架的“強柱弱梁”問題分析
6 鋼一混凝土組合結(jié)構(gòu)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(yīng)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(jié)論與展望
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