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第1章 绪论1

1.1问题的提出及研究的意义1

1.2异形柱结构体系的研究现状2

1.2.1钢筋混凝土异形柱结构体系的研究概况2

1.2.2型钢混凝土异形柱结构体系的研究概况7

1.2.3钢管混凝土异形柱结构体系的研究概况10

1.2.4钢异形柱结构体系的研究概况11

1.3本书的主要研究工作12

1.3.1型钢混凝土异形柱框架拟静力试验12

1.3.2型钢混凝土异形柱框架抗震性能指标分析12

1.3.3型钢混凝土异形柱框架静力弹塑性分析12

1.3.4型钢混凝土异形柱框架滞回性能和动力时程分析12

1.3.5损伤型钢混凝土异形柱框架拟动力试验研究13

1.3.6型钢混凝土异形柱框架性态水平及性能指标限值研究13

1.3.7型钢混凝土异形柱框架基于位移的抗震设计方法研究13

第2章 型钢混凝土异形柱及其框架节点的抗震性能试验14

2.1试件的设计14

2.1.1型钢混凝土异形柱的设计14

2.1.2型钢混凝土异形柱框架节点的设计16

2.2试件的制作19

2.2.1钢骨架的制作19

2.2.2混凝土的制作21

2.3加载方案21

2.3.1试验方法21

2.3.2加载装置21

2.3.3加载制度21

2.4试验过程及破坏形态23

2.4.1型钢混凝土异形柱的破坏形态23

2.4.2型钢混凝土异形柱框架节点的破坏形态23

2.5试验结果及分析26

2.5.1滞回曲线26

2.5.2骨架曲线30

2.5.3承载力及位移32

2.5.4耗能能力32

2.5.5延性35

第3章 型钢混凝土异形柱框架拟静力试验41

3.1试验目的41

3.2试件的设计及制作41

3.2.1模型选择41

3.2.2试件设计42

3.2.3试件制作44

3.3试验测试项目48

3.3.1主要测试内容48

3.3.2测试手段及方法48

3.4加载方案51

3.4.1加载装置51

3.4.2加载制度52

3.5试验过程52

3.5.1加载破坏过程52

3.5.2型钢应变59

3.5.3破坏特征分析63

3.5.4破坏机制64

3.6试验结果及分析64

3.6.1滞回曲线64

3.6.2骨架曲线66

3.6.3延性68

3.6.4耗能能力68

3.6.5位移角69

3.6.6刚度71

3.6.7强度76

3.6.8恢复力模型78

3.6.9 P-△效应影响分析82

3.6.10累积损伤83

第4章 型钢混凝土异形柱框架静力弹塑性分析87

4.1概述87

4.2模型建立87

4.2.1材料本构关系87

4.2.2单元类型选取及网格划分90

4.2.3定义相互作用92

4.2.4施加边界条件和荷载93

4.2.5非线性方程的求解93

4.3计算结果与试验结果的对比分析93

4.3.1骨架曲线93

4.3.2出铰机制96

4.4型钢混凝土异形柱框架受力特性分析97

4.4.1混凝土应力分析97

4.4.2型钢应力分析101

4.4.3变形分析109

4.5型钢混凝土异形柱框架力学性能影响因素分析110

第5章 型钢混凝土异形柱框架滞回性能及动力反应分析119

5.1型钢混凝土异形柱框架滞回性能分析119

5.1.1概述119

5.1.2模型建立120

5.1.3滞回性能计算结果验证123

5.1.4弯矩-曲率滞回曲线125

5.1.5 P-△效应对型钢混凝土异形柱框架滞回性能的影响分析129

5.1.6轴压比对型钢混凝土异形柱框架滞回性能的影响分析130

5.2型钢混凝土异形柱框架动力反应分析131

5.2.1模型建立132

5.2.2地震波选择132

5.2.3动力响应分析132

第6章 损伤型钢混凝土异形柱框架拟动力试验141

6.1试验目的141

6.2试验模型141

6.3加载及量测方案141

6.3.1拟动力试验基本原理141

6.3.2地震波的选取142

6.3.3加载装置与加载制度143

6.3.4测点布置143

6.4加载过程144

6.5主要试验结果分析144

6.5.1应变144

6.5.2加速度反应147

6.5.3位移反应148

6.5.4承载力150

6.5.5滞回特性及耗能能力151

6.5.6刚度153

6.6损伤型钢混凝土异形柱框架抗震性能评估153

第7章 型钢混凝土异形柱框架抗震性态水平及性能指标的量化154

7.1概述154

7.2型钢混凝土异形柱框架的性能水平和性能目标155

7.2.1地震设防水准155

7.2.2性能水平156

7.2.3性能目标157

7.3型钢混凝土异形柱性能指标的量化158

7.3.1型钢混凝土异形柱的性能水平及失效判别标准158

7.3.2型钢混凝土异形柱变形容许值的试验统计分析159

7.3.3型钢混凝土异形柱不同性能水平的变形容许值163

7.4型钢混凝土异形柱框架性能指标的量化164

7.4.1钢筋混凝土框架层间位移角限值165

7.4.2型钢混凝土矩形柱框架层间位移角限值165

7.4.3型钢混凝土异形柱框架层间位移角试验结果分析166

7.4.4型钢混凝土异形柱框架层间位移角限值167

第8章 型钢混凝土异形柱框架基于位移的抗震设计170

8.1概述170

8.2型钢混凝土异形柱框架目标位移的确定171

8.3多自由度体系的等效过程172

8.4位移反应谱174

8.5基于位移的抗震设计步骤175

8.6型钢混凝土异形柱框架结构构件截面设计176

8.6.1型钢混凝土异形柱正截面承载力计算177

8.6.2型钢混凝土异形柱斜截面承载力计算178

8.6.3型钢混凝土异形柱框架节点核心区受剪承载力计算181

8.7算例及其分析182

8.7.1按“暂时使用”性能水平设计183

8.7.2按“正常使用”性能水平校核187

8.7.3按“接近倒塌”性能水平校核188

主要参考文献190