自定心抗震結(jié)構(gòu)體系——理論、試驗、模擬與應(yīng)用圖書目錄

目錄

前言

第一篇 自定心混凝土框架

第1章 緒論——自定心框架 3

1.1 研究背景和意義 3

1.2 國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究發(fā)展和現(xiàn)狀 4

1.2.1 無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土框架 4

1.2.2 自定心鋼抗彎框架 10

參考文獻 13

第2章 自定心混凝土框架梁柱節(jié)點的理論研究 16

2.1 節(jié)點基本構(gòu)造及工作機理 16

2.2 節(jié)點梁端彎矩-相對轉(zhuǎn)角關(guān)系 17

2.3 梁端軸力、剪力與彎矩的表達式 18

2.3.1 節(jié)點隔離體 18

2.3.2 摩擦耗能件的力-變形關(guān)系 19

2.3.3 節(jié)點張開后的抗彎剛度 20

2.4 節(jié)點梁端彎矩-相對轉(zhuǎn)角關(guān)系分析模型 22

2.4.1 消壓彎矩 22

2.4.2 臨界張開彎矩 23

2.4.3 節(jié)點張開 23

2.4.4 節(jié)點卸載 24

2.4.5 節(jié)點閉合 24

2.5 相對能量耗散率 24

2.6 本章小結(jié) 24

參考文獻 25

第3章 自定心混凝土框架梁柱節(jié)點的低周反復(fù)加載試驗(Ⅰ) 26

3.1 試驗概況 26

3.1.1 試件設(shè)計 26

3.1.2 材性參數(shù) 27

3.1.3 加載方式與測點布置 28

3.1.4 試驗參數(shù) 29

3.2 試驗結(jié)果與分析 30

3.2.1 破壞模式 30

3.2.2 滯回曲線 31

3.2.3 鋼絞線預(yù)應(yīng)力對節(jié)點性能的影響 35

3.2.4 摩擦力對節(jié)點滯回耗能的影響 35

3.2.5 鋼絞線力與梁柱相對轉(zhuǎn)角的關(guān)系 35

3.2.6 預(yù)壓裝配式節(jié)點的受力特點 37

3.2.7 傳統(tǒng)整體澆筑式梁柱節(jié)點的滯回特性 39

3.2.8 鋼套的應(yīng)力分布 40

3.2.9 無螺旋箍構(gòu)件的滯回特性 41

3.3 理論分析和試驗結(jié)果的比較 41

3.4 本章小結(jié) 43

參考文獻 44

第4章 自定心混凝土框架梁柱節(jié)點的低周反復(fù)加載試驗(Ⅱ) 45

4.1 節(jié)點基本構(gòu)造 45

4.2 試驗概況 45

4.2.1 試件設(shè)計 45

4.2.2 加載方式與測點布置 48

4.2.3 材料屬性參數(shù) 49

4.2.4 試驗參數(shù) 50

4.3 試驗結(jié)果與分析 50

4.4 本章小結(jié) 53

參考文獻 54

第5章 自定心混凝土框架梁柱節(jié)點的數(shù)值模擬 55

5.1 節(jié)點的數(shù)值分析模型 55

5.1.1 梁柱構(gòu)件的模擬 56

5.1.2 節(jié)點張開與閉合的模擬 59

5.1.3 節(jié)點核心區(qū)的模擬 59

5.1.4 耗能單元的模擬 61

5.1.5 預(yù)應(yīng)力及其他荷載的模擬 61

5.1.6 預(yù)應(yīng)力鋼絞線拉斷的模擬 62

5.2 試驗驗證 62

5.3 本章小結(jié) 64

參考文獻 65

第6章 自定心混凝土框架的低周反復(fù)加載試驗 66

6.1 試驗概況 66

6.1.1 試件設(shè)計 66

6.1.2 加載方式與測點布置 70

6.1.3 材料屬性參數(shù) 72

6.1.4 試驗參數(shù) 73

6.2 試驗結(jié)果與分析 74

6.2.1 現(xiàn)澆框架與柱底固結(jié)自定心框架 74

6.2.2 單跨全預(yù)應(yīng)力自定心框架 79

6.2.3 雙跨全預(yù)應(yīng)力自定心框架 88

6.3 本章小結(jié) 91

參考文獻 93

第7章 自定心混凝土框架基于性能的抗震設(shè)計方法 94

7.1 結(jié)構(gòu)的性能水準和極限狀態(tài) 94

7.2 地震動作用水準 94

7.3 設(shè)計目標 95

7.4 性能化設(shè)計步驟 97

7.5 原型結(jié)構(gòu)設(shè)計 100

7.6 地震波選取 101

7.7 設(shè)計方法驗證 103

7.8 本章小結(jié) 106

參考文獻 107

第8章 自定心混凝土框架的振動臺試驗 108

8.1 模型概況 108

8.1.1 相似比確定 108

8.1.2 模型設(shè)計 109

8.1.3 模型構(gòu)件澆筑 113

8.1.4 構(gòu)件安裝 113

8.2 材料參數(shù) 118

8.2.1 混凝土 118

8.2.2 鋼材 119

8.3 測試系統(tǒng) 119

8.3.1 加速度傳感器 119

8.3.2 位移傳感器 120

8.3.3 應(yīng)變片 121

8.3.4 錨索測力計 121

8.4 加載方案 122

8.4.1 地震波選取 122

8.4.2 試驗方案 122

8.5 試驗結(jié)果分析 125

8.5.1 振動臺保真度分析 125

8.5.2 試驗現(xiàn)象分析 126

8.5.3 結(jié)構(gòu)整體響應(yīng)分析 128

8.5.4 滯回性能 133

8.5.5 結(jié)構(gòu)局部響應(yīng)分析 133

8.6 本章小結(jié) 140

參考文獻 141

第9章 自定心混凝土框架的抗震性能評估 142

9.1 框架分析模型 142

9.1.1 原型結(jié)構(gòu) 142

9.1.2 數(shù)值模型 143

9.2 非線性靜力分析 144

9.3 非線性動力時程分析 146

9.3.1 結(jié)構(gòu)整體響應(yīng) 146

9.3.2 結(jié)構(gòu)局部響應(yīng) 152

9.4 本章小結(jié) 155

參考文獻 156

第10章 自定心混凝土框架的抗震風險評估 157

10.1 基于概率的抗震性能評估理論 157

10.1.1 結(jié)構(gòu)易損性 157

10.1.2 地震危險性 158

10.1.3 結(jié)構(gòu)抗震風險 158

10.2 增量動力分析 159

10.3 結(jié)構(gòu)響應(yīng)的概率分析 160

10.4 結(jié)構(gòu)易損性分析 161

10.5 結(jié)構(gòu)抗震風險分析 162

10.6 本章小結(jié) 162

參考文獻 163

第11章 自定心混凝土框架的長期性能研究 164

11.1 自定心混凝土框架的長期性能試驗 164

11.1.1 試驗概況 164

11.1.2 試驗結(jié)果與分析 169

11.2 自定心混凝土框架長期性能的數(shù)值模擬 174

11.2.1 混凝土徐變收縮模型 174

11.2.2 應(yīng)力松弛模型 175

11.2.3 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁長期性能試驗的數(shù)值模擬 176

11.2.4 自定心框架長期性能試驗的數(shù)值模擬 177

11.3 自定心混凝土框架的時變抗震性能評估 181

11.3.1 自定心混凝土框架設(shè)計 181

11.3.2 自定心混凝土框架長期性能 182

11.3.3 地震動選取 183

11.3.4 時變抗震性能評估 184

11.4 本章小結(jié) 185

參考文獻 186

第二篇 自定心混凝土墻

第12章 緒論——自定心墻 189

12.1 研究背景和意義 189

12.2 國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究發(fā)展和現(xiàn)狀 191

12.2.1 傳統(tǒng)鋼筋混凝土剪力墻及其改進 191

12.2.2 無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土墻 191

參考文獻 197

第13章 自定心混凝土墻的理論研究 200

13.1 結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)造及工作機理 200

13.2 理論分析中的前提假設(shè) 202

13.3 循環(huán)荷載下的彎矩-轉(zhuǎn)角關(guān)系 202

13.4 摩擦耗能件的力-變形關(guān)系 203

13.5 結(jié)構(gòu)的臨界和極限狀態(tài) 204

13.6 各階段的受力分析模型 205

13.6.1 墻底的消壓彎矩 205

13.6.2 墻底張開臨界狀態(tài) 207

13.6.3 墻底間隙張開(第一根鋼絞線尚未屈服) 209

13.6.4 卸載階段(包括墻底閉合臨界狀態(tài)) 214

13.6.5 混凝土墻內(nèi)第一根鋼絞線屈服的臨界狀態(tài) 215

13.7 本章小結(jié) 215

參考文獻 216

第14章 自定心混凝土墻的低周反復(fù)加載試驗(Ⅰ) 217

14.1 試驗概況 217

14.2 試件設(shè)計 218

14.2.1 鋼筋混凝土墻板 218

14.2.2 摩擦耗能件 219

14.2.3 鋼套 219

14.2.4 混凝土墻體面外支撐系統(tǒng) 220

14.3 材性參數(shù) 221

14.4 測點布置 221

14.5 試驗參數(shù)及加載制度 222

14.5.1 試驗參數(shù) 222

14.5.2 加載制度 224

14.6 試驗結(jié)果與分析 224

14.6.1 拼裝順序?qū)τ诮Y(jié)構(gòu)力學行為的影響 224

14.6.2 墻體自身彈性剛度對于結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度的影響 225

14.6.3 摩擦力對于結(jié)構(gòu)耗能的影響 226

14.6.4 預(yù)應(yīng)力對于結(jié)構(gòu)自定心能力及抗側(cè)剛度的影響 227

14.6.5 試驗中滯回曲線與理論模型的差別 228

14.6.6 鋼絞線中預(yù)應(yīng)力與墻頂側(cè)移角及墻底轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系 229

14.6.7 側(cè)向荷載作用下的墻體變形 231

14.6.8 鋼套邊緣應(yīng)力分布 232

14.6.9 試驗過程中結(jié)構(gòu)的損傷情況 234

14.7 理論分析和試驗結(jié)果的比較 235

14.8 本章小結(jié) 237

參考文獻 237

第15章 自定心混凝土墻的低周反復(fù)加載試驗(Ⅱ) 238

15.1 試驗概況 238

15.2 試件設(shè)計 239

15.2.1 預(yù)制混凝土墻面板 239

15.2.2 摩擦耗能件 239

15.2.3 墻底鋼套 239

15.3 材料參數(shù) 241

15.4 測點布置、試驗參數(shù)及加載制度 242

15.4.1 測點布置 242

15.4.2 試驗參數(shù) 243

15.4.3 加載制度 244

15.5 試驗結(jié)果與分析 245

15.5.1 摩擦力對自定心混凝土墻結(jié)構(gòu)耗能的影響 245

15.5.2 預(yù)應(yīng)力對自定心結(jié)構(gòu)抗傾覆能力及殘余變形的影響 246

15.5.3 預(yù)應(yīng)力與墻底轉(zhuǎn)角的關(guān)系 248

15.5.4 墻底鋼套邊緣的應(yīng)變分布 249

15.5.5 側(cè)向荷載下自定心混凝土墻的變形 250

15.5.6 自定心混凝土墻的整體變形 250

15.5.7 自定心混凝土墻的損傷情況 253

15.6 本章小結(jié) 254

參考文獻 254

第16章 自定心混凝土墻的數(shù)值模擬 255

16.1 自定心混凝土墻的數(shù)值分析模型 255

16.1.1 混凝土墻體的模擬 256

16.1.2 兩側(cè)鋼柱的模擬 257

16.1.3 耗能元件(摩擦耗能件)的模擬 257

16.1.4 預(yù)應(yīng)力的模擬 258

16.1.5 預(yù)應(yīng)力鋼絞線拉斷的模擬 258

16.1.6 試驗中各種誤差的模擬 258

16.2 試驗驗證 260

16.3 本章小結(jié) 261

參考文獻 262

第17章 自定心混凝土墻的抗震設(shè)計方法 263

17.1 結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)造及其工作原理 263

17.2 設(shè)計中的前提假設(shè) 264

17.3 自定心抗震墻基于性能的抗震設(shè)計 265

17.3.1 設(shè)計目標 265

17.3.2 設(shè)計步驟 266

17.4 有限元模擬 274

17.4.1 模型概況 274

17.4.2 模型驗證 275

17.5 設(shè)計實例 275

17.6 非線性動力時程 2100433B

傳統(tǒng)的抗震設(shè)計基于延性設(shè)計理念，結(jié)構(gòu)通過自身的延性變形吸收地震能量，以避免結(jié)構(gòu)倒塌，但殘余變形較大，給震后修復(fù)帶來困難，且直接和間接損失嚴重。通過后張無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力及附加耗能元件，以實現(xiàn)震后自動復(fù)位和主體結(jié)構(gòu)無損的自定心抗震結(jié)構(gòu)是近年來出現(xiàn)的新型結(jié)構(gòu)體系，代表了土木工程結(jié)構(gòu)未來的重要發(fā)展方向之一?！蹲远ㄐ目拐鸾Y(jié)構(gòu)體系——理論、試驗、模擬與應(yīng)用》是一部較為全面系統(tǒng)地介紹自定心抗震結(jié)構(gòu)體系研究以及工程應(yīng)用的專著，內(nèi)容包括：自定心混凝土框架梁柱節(jié)點的理論研究、試驗研究和數(shù)值模擬；自定心混凝土框架的抗震設(shè)計方法、振動臺試驗、長期性能試驗和抗震性能評估；自定心混凝土墻的理論研究、試驗研究、數(shù)值模擬、抗震設(shè)計方法、地震易損性研究和工程應(yīng)用；自定心混凝土橋墩的理論研究、試驗研究、數(shù)值模擬和地震易損性研究。

《軟基處理施工過程的數(shù)值模擬與應(yīng)用》可供土建、水利、交通等行業(yè)的科研、設(shè)計、施工和勘察工作人員閱讀，也可供高等院校土建相關(guān)專業(yè)的師生參考。

《多尺度三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)幾何模擬與工程應(yīng)用》結(jié)合多尺度地質(zhì)結(jié)構(gòu)面的幾何模擬理論，系統(tǒng)闡述了對工程建設(shè)有直接影響的工程尺度、統(tǒng)計尺度地質(zhì)結(jié)構(gòu)的幾何模擬方法，著重介紹了多尺度結(jié)構(gòu)幾何模擬在工程巖體穩(wěn)定分析與加固設(shè)計中的應(yīng)用，討論了基于多尺度地質(zhì)體幾何模擬的工程場地適宜性評價方法，簡要介紹了有關(guān)地質(zhì)結(jié)構(gòu)幾何建模在工程應(yīng)用中的程序設(shè)計方法，并附有主要工程應(yīng)用源程序。

《多尺度三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)幾何模擬與工程應(yīng)用》可供水利、水電、地質(zhì)、礦山、土木、交通、計算機信息技術(shù)等領(lǐng)域的科技人員和相關(guān)專業(yè)高等院校的師生參考，同時可作為地質(zhì)工程專業(yè)研究生三維地質(zhì)建模課程的教學用書或教學參考書。

結(jié)構(gòu)型試驗相似理論（similitude theory structural model test）是闡明結(jié)構(gòu)模型、原型兩者相似所依據(jù)的理論。應(yīng)用相似理論設(shè)計結(jié)構(gòu)模型、指導模型試驗并將試驗結(jié)果換算于原型 。