不同配钢形式型钢混凝土结构抗震性能与分析

　　《不同配钢形式型钢混凝土结构抗震性能与分析》是作者对整体研究成果的提炼、归纳和系统总结。《不同配钢形式型钢混凝土结构抗震性能与分析》共9章，分别介绍了非对称配钢型钢混凝土框架柱、梁柱节点、框架结构和型钢混凝土框架钢筋混凝土核心筒结构的抗震性能试验研究、理论分析和设计计算方法，型钢混凝土组合梁柱单元和节点单元的精细化建模理论及方法，型钢混凝土框架柱基于延性与造价的多目标优化设计，型钢混凝土框架结构基于性能的全寿命总费用优化。《不同配钢形式型钢混凝土结构抗震性能与分析》揭示了型钢混凝土组合结构的地震损伤演化规律和失效破坏机理，提出了有效的预防对策及设计方法，对于增强型钢混凝土组合结构的防震减灾能力具有重要意义。

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目录
前言
第1章 非对称配钢型钢混凝土框架柱抗震性能研究 1
1.1 试验概况 1
1.1.1 试件设计 1
1.1.2 加载方案 3
1.1.3 量测内容 4
1.2 试验结果与分析 4
1.2.1 试验现象及破坏形态 4
1.2.2 截面应变分布 6
1.2.3 滞回曲线 8
1.2.4 骨架曲线 12
1.2.5 延性系数 14
1.2.6 耗能性能 16
1.3 性能退化规律 18
1.3.1 强度衰减 18
1.3.2 刚度退化 20
1.4 有限元分析 22
1.4.1 单元类型 22
1.4.2 材料参数 22
1.4.3 建模及分析 23
1.4.4 分析结果与对比 24
1.5 本章小结 27
参考文献 27
第2章 非对称配钢型钢混凝土框架柱设计计算方法 29
2.1 正截面承载力计算方法 29
2.1.1 基本原理 29
2.1.2 T形配钢型钢混凝土构件N-M相关曲线 30
2.1.3 T形配钢型钢混凝土构件的正截面承载力计算公式 34
2.1.4 计算结果与试验结果对比 35
2.2 受剪机理分析及承载力计算方法 36
2.2.1 受剪机理分析 36
2.2.2 受剪承载力计算 38
2.2.3 计算结果与试验结果对比 42
2.3 非对称配钢型钢混凝土框架柱轴压比限值研究 43
2.3.1 轴压比定义 43
2.3.2 基于界限破坏理论的轴压比限值 44
2.3.3 轴压比限值建议值 48
2.4 非对称配钢型钢混凝土框架柱恢复力模型 48
2.4.1 骨架曲线模型 48
2.4.2 刚度退化规律 49
2.4.3 滞回规则 51
2.4.4 恢复力模型对比 52
2.5 本章小结 53
参考文献 53
第3章 型钢混凝土组合梁柱单元精细化建模理论及方法研究 55
3.1 型钢混凝土单元截面的本构关系 55
3.1.1 约束混凝土本构关系 56
3.1.2 型钢、钢筋的材料本构关系 56
3.1.3 黏结滑移本构关系 56
3.2 考虑黏结滑移效应的型钢混凝土纤维梁柱单元的理论推导 57
3.2.1 考虑黏结滑移的单元控制方程 58
3.2.2 单元状态的确定 64
3.3 考虑黏结滑移效应的型钢混凝土纤维梁柱单元的编程方法研究 66
3.4 模拟分析与试验结果的对比 69
3.4.1 试验概述 69
3.4.2 数值模型 71
3.4.3 结果对比与误差分析 71
3.5 本章小结 74
参考文献 75
第4章 基于延性与造价的型钢混凝土框架柱多目标优化设计 77
4.1 型钢混凝土框架柱位移延性系数研究 77
4.1.1 影响型钢混凝土框架柱位移延性的因素分析 78
4.1.2 数据整理与回归公式 84
4.2 型钢混凝土框架柱的优化设计 87
4.2.1 偏心受压柱正截面承载力计算 88
4.2.2 斜截面承载力计算 95
4.2.3 型钢混凝土框架柱优化数学模型 96
4.2.4 型钢混凝土框架柱优化设计算例及分析 101
4.3 本章小结 106
参考文献 107
第5章 非对称配钢型钢混凝土柱-钢梁框架节点抗震性能研究 109
5.1 试验研究 109
5.1.1 试验概况 109
5.1.2 破坏形态与应变分析 112
5.1.3 滞回曲线 115
5.1.4 骨架曲线及承载能力 116
5.1.5 延性系数及耗能 117
5.1.6 刚度退化 118
5.1.7 变形分析 119
5.2 有限元分析 120
5.2.1 几何模型及材料属性定义 120
5.2.2 黏结滑移本构模型 121
5.2.3 试验结果和有限元分析结果对比 123
5.2.4 抗震性能参数分析 128
5.3 受剪机理与承载力计算 129
5.3.1 水平地震作用下节点受剪机理分析 129
5.3.2 受剪承载力公式的建立与验证 133
5.4 损伤分析 134
5.4.1 损伤模型 134
5.4.2 模型参数 135
5.5 本章小结 136
参考文献 137
第6章 型钢混凝土框架节点宏观模型研究 139
6.1 基于OpenSees的型钢混凝土节点模型的构成 139
6.1.1 型钢混凝土框架节点在地震作用下的反应 139
6.1.2 型钢混凝土节点单元模型的组成 140
6.2 剪切块分量的受力性能研究 149
6.2.1 节点的受力机理 149
6.2.2 单调加载下剪切块分量的应力应变关系 149
6.2.3 循环加载下剪切块分量的反应 156
6.3 型钢混凝土节点单元模型有效性评估 157
6.3.1 OpenSees中型钢混凝土节点宏观模型的建立 157
6.3.2 结果有效性验证 159
6.4 本章小结 167
参考文献 167
第7章 非对称配钢型钢混凝土柱-钢梁框架抗震性能试验研究 169
7.1 试验概况 169
7.1.1 试件设计 169
7.1.2 材料性能 169
7.1.3 试验装置与加载方案 171
7.2 试验现象 173
7.2.1 试验现象及破坏形态 173
7.2.2 破坏特征分析 175
7.3 试验结果与分析 177
7.3.1 滞回曲线 177
7.3.2 骨架曲线 178
7.3.3 延性 179
7.3.4 耗能能力 180
7.3.5 强度退化 180
7.3.6 刚度退化 181
7.3.7 变形恢复能力 182
7.4 有限元分析 183
7.4.1 材料本构与单元类型 183
7.4.2 分析结果与对比 185
7.4.3 参数分析 186
7.5 本章小结 188
参考文献 189
第8章 基于性能的型钢混凝土框架结构全寿命总费用优化方法研究 190
8.1 基于性能的型钢混凝土框架结构全寿命优化模型 191
8.1.1 基于性能的型钢混凝土框架结构抗震设计方法 191
8.1.2 型钢混凝土框架结构抗震性能指标的量化 192
8.1.3 型钢混凝土框架结构全寿命周期多目标优化模型 199
8.2 型钢混凝土框架结构模糊可靠度 202
8.2.1 结构可靠度计算方法 203
8.2.2 可靠度计算简化方法 214
8.3 基于性能的型钢混凝土框架结构全寿命分阶段优化方法 217
8.3.1 基于性能的型钢混凝土框架结构全寿命优化模型 218
8.3.2 型钢混凝土框架结构分阶段优化计算方法 219
8.3.3 承载力约束中的随机性 225
8.3.4 优化算例 228
8.4 本章小结 231
参考文献 232
第9章 型钢混凝土框架-核心筒混合结构抗震性能试验研究及连续倒塌分析 234
9.1 试验研究 235
9.1.1 SRC框架-RC核心筒混合结构原型设计 235
9.1.2 试验概况 236
9.1.3 试验结果 242
9.2 有限元分析 254
9.2.1 分析模型的建立 254
9.2.2 计算结果与试验结果对比 255
9.3 结构连续性倒塌分析 257
9.3.1 失效模式及荷载的确定 258
9.3.2 边柱KZ1失效分析 262
9.3.3 角柱KZ2失效分析 265
9.3.4 边柱KZ3失效分析 267
9.3.5 开洞剪力墙JQ1失效分析 269
9.3.6 侧墙JQ2失效分析 271
9.4 地震易损性分析 273
9.4.1 增量动力分析 273
9.4.2 易损性分析 278
9.5 本章小结282
参考文献 283