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2019-10-11 09:40 來(lái)源：京東作者：京東

新型鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)抗震性能研究與基本力學(xué)性能分析

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內(nèi)容簡(jiǎn)介:　　隨著科技的發(fā)展和社會(huì)需求的變化，建筑結(jié)構(gòu)向高層次、高強(qiáng)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(lái)決定，進(jìn)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(jì)80年代以前，我國(guó)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(mǎn)足建筑設(shè)計(jì)的要求。鋼.混凝土組合結(jié)構(gòu)同時(shí)具有鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，得到了迅速的發(fā)展和越來(lái)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(guó)得到迅速的發(fā)展和越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，但目前國(guó)內(nèi)外大部分組合結(jié)構(gòu)還未經(jīng)過(guò)強(qiáng)震檢驗(yàn)，對(duì)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(xué)性能分析》采用理論分析、試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬等方法，對(duì)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(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)的研究。主要工作和取得的成果有：
　　（1）在已有方鋼管混凝土構(gòu)件試驗(yàn)和理論研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)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(duì)現(xiàn)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(gòu)曲線(xiàn)。
　?。?）在已有圓鋼管混凝土試驗(yàn)和理論研究的基礎(chǔ)上，分別采用纖維模型法和實(shí)體有限元法對(duì)圓鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靜力和動(dòng)力彈塑性對(duì)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(duì)計(jì)算結(jié)果無(wú)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)。
　　（3）進(jìn)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(duì)比了五種不同類(lèi)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(jì)提供參考。
　?。?）對(duì)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(qiáng)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(duì)結(jié)構(gòu)破壞機(jī)制的影響。提出了鋼管混凝土柱組合框架“強(qiáng)柱弱梁”的設(shè)計(jì)公式，為組合框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供參考。
　　（5）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(gè)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(duì)兩個(gè)不同類(lèi)型的鋼，混凝土組合框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了地震易損性分析，對(duì)結(jié)構(gòu)的易損性能進(jìn)行了評(píng)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。
　　（6）對(duì)組合框架.混凝土核心筒結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)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(duì)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(jì)提供參考。對(duì)比了Pushover方法和彈塑性時(shí)程方法計(jì)算結(jié)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(yàn)，研究了不同鋼材強(qiáng)度和栓釘間距對(duì)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(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。在試驗(yàn)研究和數(shù)值分析的基礎(chǔ)上，對(duì)可能影響墻鋼板局部屈曲的各種因素進(jìn)行了參數(shù)影響分析。

作者簡(jiǎn)介:　　劉陽(yáng)冰，博士，講師，國(guó)家一級(jí)注冊(cè)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(hù)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(guó)建筑西南建筑設(shè)計(jì)研究院，從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(dǎo)師，共培養(yǎng)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(zhǔn)項(xiàng)目共8項(xiàng)，其中縱向項(xiàng)目有：教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)科研基金1項(xiàng)（省部級(jí)）、河南省高等學(xué)校重點(diǎn)科研資助項(xiàng)目、中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)面上項(xiàng)目1項(xiàng)、教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金1項(xiàng)、南陽(yáng)理工青年學(xué)術(shù)骨干項(xiàng)目：橫向項(xiàng)目3項(xiàng)，其中1項(xiàng)為與清華大學(xué)合作的國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)中的實(shí)驗(yàn)研究部分。以主研人身份參與國(guó)家自然科學(xué)基金多項(xiàng)，省、市自然科學(xué)基金3項(xiàng)，重慶市建委科技計(jì)劃項(xiàng)目2項(xiàng)。已發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇，其中EI收錄10篇。獲國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利和實(shí)用新型專(zhuān)利各1項(xiàng)。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(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)。

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(yàn)研究
1．2．2 鋼-混凝土組合框架的計(jì)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(yàn)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(dòng)力時(shí)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(shū)的主要研究?jī)?nèi)容
1．6．1 研究對(duì)象和方法
1．6．2 研究?jī)?nèi)容
參考文獻(xiàn)

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(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(yàn)驗(yàn)證
2．2．1 單調(diào)加載試驗(yàn)驗(yàn)證
2．2．2 往復(fù)荷載試驗(yàn)驗(yàn)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(xiàn)與滯回模型
2．4 鋼·混凝土組合梁彈塑性模型試驗(yàn)驗(yàn)證
2．5 小結(jié)
參考文獻(xiàn)

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(jiǎn)介
3．2．2 操作平臺(tái)及纖維劃分
3．2．3 材料強(qiáng)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(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(gòu)件彈塑性模型．：
3．3．1 實(shí)體模型簡(jiǎn)介
3．3．2 材料本構(gòu)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(yàn)證
3．4．1 靜力彈塑性分析驗(yàn)證
3．4．2 動(dòng)力彈塑性分析驗(yàn)證
3．5 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
……

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(qiáng)柱弱梁”問(wèn)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(yàn)研究
10 結(jié)論與展望

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