书籍详情
多层超薄壁冷弯型钢结构房屋体系
作者：褚云朋 等 著
出版社：科学出版社
出版时间：2021-10-01
ISBN：9787030642165
定价：¥139.00
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内容简介
《多层超薄壁冷弯型钢结构房屋体系》是超薄壁冷弯型钢结构体系房屋结构理论、关键技术及工程应用的研究著作。超薄壁冷弯型钢结构体系房屋符合国家提出的建筑工业化要求，工程应用逐年增多，其抗震抗风机理是值得关注的理论问题。《多层超薄壁冷弯型钢结构房屋体系》从结构分散承载、具有明显空间整体性及多杆件特点出发，在传统的抗震设计方法不再实用的前提下，系统开展基于多层房屋结构的部件及结构抗震性能、抗风性能及结构抗震设计方法等研究，包括层间构造加强方法、组合墙体-楼板连接抗震、含有楼层连接处的双层组合墙体抗剪及结构的抗震设计方法，解析了结构在地震作用下的传力机理，提出抗震设防对策，并阐释了风致响应带来的问题及解决方法。
作者简介
暂缺《多层超薄壁冷弯型钢结构房屋体系》作者简介
目录
目录
第1章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 超薄壁冷弯型钢结构房屋研究现状 4
1.2.1 墙架柱-楼层梁连接研究现状 4
1.2.2 组合墙体抗剪性能研究现状 5
1.2.3 整体结构抗震性能研究现状 8
1.2.4 整体结构抗风性能研究及现状 12
1.2.5 冷弯薄壁型钢结构建筑的经济性能 15
1.3 规范中连接构造及结构限值要求 15
1.4 本书主要内容 16
参考文献 18
第2章 超薄壁冷弯型钢房屋层间加强方法 22
2.1 引言 22
2.2 组合墙体构造分析 22
2.3 组合墙体-楼层梁连接方法 23
2.3.1 规程推荐连接传力机理及构造规定 24
2.3.2 角钢加强型连接 25
2.4 楼层连接处加强方法 26
2.4.1 外墙加强方法 26
2.4.2 加强桁架承载性能分析 27
2.4.3 试验及有限元对比分析 28
2.4.4 有限元参数化分析 33
2.4.5 加强桁架承载性能对比 40
2.4.6 内墙加强方法 41
2.4.7 内墙有限元分析 43
2.5 本章小结 44
参考文献 45
第3章 墙架柱-楼层梁及考虑蒙皮后的节点抗震性能试验 46
3.1 引言 46
3.2 试验目的 47
3.3 试件和材性 47
3.3.1 试件设计 47
3.3.2 材料性能 49
3.4 试验装置及加载制度 50
3.4.1 试验装置 50
3.4.2 加载制度 51
3.4.3 测点布置 52
3.5 试验现象 53
3.5.1 矩形墙架柱截面系列试件 53
3.5.2 C型墙架柱截面系列试件 54
3.6 试验结果 56
3.6.1 C型截面墙架柱荷载-位移(P-Δ)曲线 56
3.6.2 矩形截面墙架柱荷载-位移(P-Δ)曲线 58
3.6.3 主要试验结果 60
3.6.4 耗能系数和延性系数 62
3.6.5 节点刚度 63
3.6.6 骨架曲线对比分析 68
3.6.7 应变及分析 69
3.7 考虑蒙皮的组合墙体-楼板节点抗震性能试验研究 70
3.7.1 试验概况 70
3.7.2 试验现象及破坏特征 73
3.7.3 试验结果及分析 75
3.8 墙架柱-楼层梁节点抗震性能有限元分析 83
3.8.1 有限元分析模型 83
3.8.2 单元选取 83
3.8.3 材料特性 84
3.8.4 建模方式及网格划分 84
3.8.5 自攻螺钉简化处理方法 85
3.8.6 接触处理及边界条件 85
3.8.7 加载方式及求解设置 86
3.9 有限元分析模型验证 86
3.9.1 破坏模式对比 86
3.9.2 滞回曲线对比 87
3.9.3 承载力特征值对比 88
3.10 有限元参数化分析 88
3.10.1 轴压比影响 88
3.10.2 角钢厚度影响分析 89
3.11 本章小结 90
参考文献 91
第4章 双层组合墙体抗剪性能试验 93
4.1 引言 93
4.2 试验目的 94
4.3 试件设计 95
4.4 试验装置及加载制度 98
4.5 测点布置及试件破坏认定 100
4.6 边墙体欧松板系列试件 100
4.6.1 试验现象及破坏特征 101
4.6.2 滞回曲线 103
4.6.3 骨架曲线 106
4.6.4 试件屈服荷载、破坏荷载的确定 106
4.6.5 耗能及延性性能 107
4.6.6 刚度退化 108
4.6.7 承载力退化曲线 108
4.6.8 加载位移-应变曲线 109
4.6.9 试验小结 110
4.7 边墙其他类面板试件 111
4.7.1 试件设计 111
4.7.2 试验现象及破坏特征 111
4.7.3 滞回曲线 114
4.7.4 骨架曲线 115
4.7.5 试件屈服及破坏荷载确定 116
4.7.6 耗能及延性 116
4.7.7 刚度退化 116
4.7.8 承载力退化 117
4.7.9 试验小结 118
4.8 中间墙体试件 118
4.8.1 试件设计 119
4.8.2 试验现象及破坏特征 119
4.8.3 滞回曲线 123
4.8.4 骨架曲线 124
4.8.5 试件屈服、极限、破坏荷载 125
4.8.6 刚度退化 126
4.8.7 承载力退化 126
4.8.8 试验小结 127
4.9 本章小结 128
参考文献 128
第5章 双层组合墙体抗剪性能理论 129
5.1 承载力计算及分析 129
5.1.1 自攻螺钉承载力计算 129
5.1.2 抗剪承载力计算及分析 131
5.2 墙体抗侧移刚度理论计算 135
5.2.1 抗侧移刚度确定方法 135
5.2.2 中间墙体抗侧移刚度计算 136
5.2.3 边墙体抗侧移刚度理论计算 138
5.3 有限元分析 141
5.3.1 有限元分析说明 141
5.3.2 建模方式及网格划分 141
5.3.3 自攻螺钉简化及耦合处理 142
5.3.4 接触处理及边界条件 143
5.3.5 破坏模式对比 143
5.3.6 承载力特征值对比 144
5.4 有限元参数化分析 144
5.4.1 轴压力影响分析 144
5.4.2 面板材料影响分析 145
5.4.3 面板厚度影响分析 145
5.4.4 楼层梁间距影响分析 146
5.5 本章小结 146
参考文献 147
第6章 地震作用下多层房屋简化设计方法 148
6.1 结构地震反应分析及模型简化 148
6.1.1 地震反应分析方法 148
6.1.2 等代拉杆刚度计算推导 148
6.1.3 多层房屋简化分析模型的建立 149
6.2 有限元模拟验证 150
6.3 多层房屋地震反应简化分析 153
6.3.1 地震波的选择 154
6.3.2 结构自振周期与阵型 155
6.3.3 加速度时程曲线分析 156
6.3.4 有限元分析与底部剪力法计算结果对比 158
6.3.5 多遇地震作用下结构响应分析 161
6.4 罕遇地震作用下结构响应分析 162
6.4.1 加速度响应及分析 162
6.4.2 层间位移响应及分析 163
6.5 结构基于损伤的抗震设计方法研究 164
6.5.1 振动台损伤参数 165
6.5.2 墙体抗剪损伤参数 166
6.5.3 双层墙体损伤参数 166
6.5.4 组合墙体-楼板节点损伤情况 167
6.5.5 多层房屋损伤状态判据确定 167
6.5.6 多层房屋损伤评定方法 168
6.6 本章小结 170
参考文献 171
第7章 多层超薄壁冷弯型钢结构房屋风致响应分析 173
7.1 引言 173
7.2 模型设计与制作 173
7.2.1 原型结构 173
7.2.2 模型设计 174
7.2.3 气弹性模型制作 175
7.2.4 气弹模型动力特性测试 177
7.3 试验设备及测点布置 178
7.3.1 测量系统 178
7.3.2 加速度传感器 179
7.4 试验工况 180
7.5 试验结果及分析 181
7.5.1 模型位移 181
7.5.2 加速度 185
7.6 有限元模拟 189
7.6.1 有限元模型建立 190
7.6.2 有限元参数设置 191
7.6.3 有限元结果验证分析 191
7.7 本章小结 193
参考文献 193
第8章 风载作用下多层房屋舒适性评价 195
8.1 房屋整体结构风致响应计算 196
8.2 整体房屋风致响应可行性分析 197
8.3 多层房屋风致响应参数化分析 198
8.3.1 不同层数风致响应分析 198
8.3.2 不同风压下房屋风致响应分析 200
8.3.3 房屋区域修建建议 201
8.4 多层房屋风致响应减振措施 201
8.4.1 墙梁连接域构造加强 201
8.4.2 加跨层斜撑 202
8.5 本章小结 203
参考文献 203
第9章 基于清单计价模式的低层房屋经济性分析 205
9.1 冷弯薄壁型钢结构工程案例 205
9.1.1 基本概况 205
9.1.2 结构特点 207
9.2 钢筋混凝土框架结构 210
9.2.1 基本参数设计 210
9.2.2 主体结构设计 210
9.3 砖混结构 214
9.3.1 墙体结构设计 215
9.3.2 构造措施 215
9.4 工程量清单的编制与比较 215
9.4.1 工程量清单编制依据 215
9.4.2 工程量计算 216
9.4.3 工程量清单的编制 219
9.4.4 清单工程量对比分析 220
9.5 工程造价的计算与对比分析 224
9.5.1 工程造价计算 224
9.5.2 工程造价对比分析 228
9.6 本章小结 235
参考文献 235
第10章 冷弯薄壁型钢结构住宅房屋应用实例 237
10.1 低层冷弯薄壁型钢结构住宅 237
10.1.1 基础与主体结构连接 238
10.1.2 墙体间连接 239
10.1.3 洞口及楼屋处加强方法 239
10.1.4 墙面拉带节点连接 241
10.1.5 墙体面板的安装 242
10.1.6 条形基础 242
10.1.7 屋面构造 244
10.2 结构有限元分析 245
10.2.1 有限元模型 245
10.2.2 结构基本振动信息 248
10.2.3 结构时程响应分析 249
10.3 轻钢底部框架-上部冷弯薄壁型钢集成房屋混合结构体系 255
10.3.1 研究背景 255
10.3.2 实施思路 256
10.3.3 装配工艺过程 256
10.3.4 结构优点 258
10.4 抗震性能分析 259
10.5 本章小结 261
参考文献 262
第1章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 超薄壁冷弯型钢结构房屋研究现状 4
1.2.1 墙架柱-楼层梁连接研究现状 4
1.2.2 组合墙体抗剪性能研究现状 5
1.2.3 整体结构抗震性能研究现状 8
1.2.4 整体结构抗风性能研究及现状 12
1.2.5 冷弯薄壁型钢结构建筑的经济性能 15
1.3 规范中连接构造及结构限值要求 15
1.4 本书主要内容 16
参考文献 18
第2章 超薄壁冷弯型钢房屋层间加强方法 22
2.1 引言 22
2.2 组合墙体构造分析 22
2.3 组合墙体-楼层梁连接方法 23
2.3.1 规程推荐连接传力机理及构造规定 24
2.3.2 角钢加强型连接 25
2.4 楼层连接处加强方法 26
2.4.1 外墙加强方法 26
2.4.2 加强桁架承载性能分析 27
2.4.3 试验及有限元对比分析 28
2.4.4 有限元参数化分析 33
2.4.5 加强桁架承载性能对比 40
2.4.6 内墙加强方法 41
2.4.7 内墙有限元分析 43
2.5 本章小结 44
参考文献 45
第3章 墙架柱-楼层梁及考虑蒙皮后的节点抗震性能试验 46
3.1 引言 46
3.2 试验目的 47
3.3 试件和材性 47
3.3.1 试件设计 47
3.3.2 材料性能 49
3.4 试验装置及加载制度 50
3.4.1 试验装置 50
3.4.2 加载制度 51
3.4.3 测点布置 52
3.5 试验现象 53
3.5.1 矩形墙架柱截面系列试件 53
3.5.2 C型墙架柱截面系列试件 54
3.6 试验结果 56
3.6.1 C型截面墙架柱荷载-位移(P-Δ)曲线 56
3.6.2 矩形截面墙架柱荷载-位移(P-Δ)曲线 58
3.6.3 主要试验结果 60
3.6.4 耗能系数和延性系数 62
3.6.5 节点刚度 63
3.6.6 骨架曲线对比分析 68
3.6.7 应变及分析 69
3.7 考虑蒙皮的组合墙体-楼板节点抗震性能试验研究 70
3.7.1 试验概况 70
3.7.2 试验现象及破坏特征 73
3.7.3 试验结果及分析 75
3.8 墙架柱-楼层梁节点抗震性能有限元分析 83
3.8.1 有限元分析模型 83
3.8.2 单元选取 83
3.8.3 材料特性 84
3.8.4 建模方式及网格划分 84
3.8.5 自攻螺钉简化处理方法 85
3.8.6 接触处理及边界条件 85
3.8.7 加载方式及求解设置 86
3.9 有限元分析模型验证 86
3.9.1 破坏模式对比 86
3.9.2 滞回曲线对比 87
3.9.3 承载力特征值对比 88
3.10 有限元参数化分析 88
3.10.1 轴压比影响 88
3.10.2 角钢厚度影响分析 89
3.11 本章小结 90
参考文献 91
第4章 双层组合墙体抗剪性能试验 93
4.1 引言 93
4.2 试验目的 94
4.3 试件设计 95
4.4 试验装置及加载制度 98
4.5 测点布置及试件破坏认定 100
4.6 边墙体欧松板系列试件 100
4.6.1 试验现象及破坏特征 101
4.6.2 滞回曲线 103
4.6.3 骨架曲线 106
4.6.4 试件屈服荷载、破坏荷载的确定 106
4.6.5 耗能及延性性能 107
4.6.6 刚度退化 108
4.6.7 承载力退化曲线 108
4.6.8 加载位移-应变曲线 109
4.6.9 试验小结 110
4.7 边墙其他类面板试件 111
4.7.1 试件设计 111
4.7.2 试验现象及破坏特征 111
4.7.3 滞回曲线 114
4.7.4 骨架曲线 115
4.7.5 试件屈服及破坏荷载确定 116
4.7.6 耗能及延性 116
4.7.7 刚度退化 116
4.7.8 承载力退化 117
4.7.9 试验小结 118
4.8 中间墙体试件 118
4.8.1 试件设计 119
4.8.2 试验现象及破坏特征 119
4.8.3 滞回曲线 123
4.8.4 骨架曲线 124
4.8.5 试件屈服、极限、破坏荷载 125
4.8.6 刚度退化 126
4.8.7 承载力退化 126
4.8.8 试验小结 127
4.9 本章小结 128
参考文献 128
第5章 双层组合墙体抗剪性能理论 129
5.1 承载力计算及分析 129
5.1.1 自攻螺钉承载力计算 129
5.1.2 抗剪承载力计算及分析 131
5.2 墙体抗侧移刚度理论计算 135
5.2.1 抗侧移刚度确定方法 135
5.2.2 中间墙体抗侧移刚度计算 136
5.2.3 边墙体抗侧移刚度理论计算 138
5.3 有限元分析 141
5.3.1 有限元分析说明 141
5.3.2 建模方式及网格划分 141
5.3.3 自攻螺钉简化及耦合处理 142
5.3.4 接触处理及边界条件 143
5.3.5 破坏模式对比 143
5.3.6 承载力特征值对比 144
5.4 有限元参数化分析 144
5.4.1 轴压力影响分析 144
5.4.2 面板材料影响分析 145
5.4.3 面板厚度影响分析 145
5.4.4 楼层梁间距影响分析 146
5.5 本章小结 146
参考文献 147
第6章 地震作用下多层房屋简化设计方法 148
6.1 结构地震反应分析及模型简化 148
6.1.1 地震反应分析方法 148
6.1.2 等代拉杆刚度计算推导 148
6.1.3 多层房屋简化分析模型的建立 149
6.2 有限元模拟验证 150
6.3 多层房屋地震反应简化分析 153
6.3.1 地震波的选择 154
6.3.2 结构自振周期与阵型 155
6.3.3 加速度时程曲线分析 156
6.3.4 有限元分析与底部剪力法计算结果对比 158
6.3.5 多遇地震作用下结构响应分析 161
6.4 罕遇地震作用下结构响应分析 162
6.4.1 加速度响应及分析 162
6.4.2 层间位移响应及分析 163
6.5 结构基于损伤的抗震设计方法研究 164
6.5.1 振动台损伤参数 165
6.5.2 墙体抗剪损伤参数 166
6.5.3 双层墙体损伤参数 166
6.5.4 组合墙体-楼板节点损伤情况 167
6.5.5 多层房屋损伤状态判据确定 167
6.5.6 多层房屋损伤评定方法 168
6.6 本章小结 170
参考文献 171
第7章 多层超薄壁冷弯型钢结构房屋风致响应分析 173
7.1 引言 173
7.2 模型设计与制作 173
7.2.1 原型结构 173
7.2.2 模型设计 174
7.2.3 气弹性模型制作 175
7.2.4 气弹模型动力特性测试 177
7.3 试验设备及测点布置 178
7.3.1 测量系统 178
7.3.2 加速度传感器 179
7.4 试验工况 180
7.5 试验结果及分析 181
7.5.1 模型位移 181
7.5.2 加速度 185
7.6 有限元模拟 189
7.6.1 有限元模型建立 190
7.6.2 有限元参数设置 191
7.6.3 有限元结果验证分析 191
7.7 本章小结 193
参考文献 193
第8章 风载作用下多层房屋舒适性评价 195
8.1 房屋整体结构风致响应计算 196
8.2 整体房屋风致响应可行性分析 197
8.3 多层房屋风致响应参数化分析 198
8.3.1 不同层数风致响应分析 198
8.3.2 不同风压下房屋风致响应分析 200
8.3.3 房屋区域修建建议 201
8.4 多层房屋风致响应减振措施 201
8.4.1 墙梁连接域构造加强 201
8.4.2 加跨层斜撑 202
8.5 本章小结 203
参考文献 203
第9章 基于清单计价模式的低层房屋经济性分析 205
9.1 冷弯薄壁型钢结构工程案例 205
9.1.1 基本概况 205
9.1.2 结构特点 207
9.2 钢筋混凝土框架结构 210
9.2.1 基本参数设计 210
9.2.2 主体结构设计 210
9.3 砖混结构 214
9.3.1 墙体结构设计 215
9.3.2 构造措施 215
9.4 工程量清单的编制与比较 215
9.4.1 工程量清单编制依据 215
9.4.2 工程量计算 216
9.4.3 工程量清单的编制 219
9.4.4 清单工程量对比分析 220
9.5 工程造价的计算与对比分析 224
9.5.1 工程造价计算 224
9.5.2 工程造价对比分析 228
9.6 本章小结 235
参考文献 235
第10章 冷弯薄壁型钢结构住宅房屋应用实例 237
10.1 低层冷弯薄壁型钢结构住宅 237
10.1.1 基础与主体结构连接 238
10.1.2 墙体间连接 239
10.1.3 洞口及楼屋处加强方法 239
10.1.4 墙面拉带节点连接 241
10.1.5 墙体面板的安装 242
10.1.6 条形基础 242
10.1.7 屋面构造 244
10.2 结构有限元分析 245
10.2.1 有限元模型 245
10.2.2 结构基本振动信息 248
10.2.3 结构时程响应分析 249
10.3 轻钢底部框架-上部冷弯薄壁型钢集成房屋混合结构体系 255
10.3.1 研究背景 255
10.3.2 实施思路 256
10.3.3 装配工艺过程 256
10.3.4 结构优点 258
10.4 抗震性能分析 259
10.5 本章小结 261
参考文献 262
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