裝配式組合防屈曲支撐及其框架結(jié)構(gòu)的設計理論結(jié)題摘要

本項目對四角鋼組合約束型防屈曲支撐、四槽鋼組合約束型防屈曲支撐、方矩管組合約束型防屈曲支撐等多種形式的裝配式防屈曲支撐構(gòu)件進行了研究。雖然裝配式防屈曲支撐構(gòu)件擁有自重輕、施工成型速度快、加工精度高等優(yōu)勢，但是由于其外圍約束體系采用螺栓連接而且構(gòu)造相對復雜，使得外圍約束剛度的折減方法和螺栓內(nèi)力的計算都較為困難。本項目通過對外圍約束體系進行與空腹桁架結(jié)構(gòu)體系的等效，獲得了外圍約束體系剛度取值的理論公式；通過考慮構(gòu)件的整體彎曲變形及內(nèi)核的局部多波變形，同時計入內(nèi)核外伸段附加偏心距的影響，得到了防屈曲支撐構(gòu)件約束比的設計公式；結(jié)合構(gòu)件的局部內(nèi)力分析及精細有限元計算結(jié)果，獲得了真實受力狀態(tài)中的螺栓內(nèi)力計算公式。至此，通過詳盡的理論研究和大量的有限元數(shù)值分析，揭示了三類裝配式防屈曲支撐構(gòu)件的受力機理，并獲得了適用于工程實際的系統(tǒng)的構(gòu)件設計方法。同時，進行了8根四角鋼組合約束型防屈曲支撐、4根四槽鋼組合約束型防屈曲支撐、13根方矩管組合約束型防屈曲支撐的純壓循環(huán)荷載試驗和滯回試驗，驗證構(gòu)件設計方法的同時研究了構(gòu)件在實際框架結(jié)構(gòu)當中的消能減震性能。此外，通過對內(nèi)核分離式防屈曲支撐的理論和試驗研究（14根試件），充分比較了各類全鋼防屈曲支撐的滯回性能。結(jié)果表明，裝配式防屈曲支撐在地震往復荷載作用下具備良好的耗能能力，本項目建立的設計方法正確，簡單實用。 2100433B

防屈曲支撐是一種集抗側(cè)力與消能減震于一體的新型構(gòu)件，具有廣闊應用前景。本課題將圍繞一組創(chuàng)新型裝配式組合防屈曲支撐，對其設計理論展開全面深入的研究。這種裝配式組合防屈曲支撐與一般防屈曲支撐的最大區(qū)別在于外圍約束構(gòu)件的組成及受力機理不同，前者由多個鋼制約束組件通過螺栓裝配而成，其構(gòu)造特點使得構(gòu)件加工與精度控制更簡便，利于現(xiàn)場組裝，而且震后修復拆裝也僅需更換內(nèi)核構(gòu)件，維護成本低。本研究將借助理論分析與試驗研究相結(jié)合的手段，揭示這種裝配式組合防屈曲支撐的外圍約束機理與構(gòu)件破壞模式，確定不同類型支撐的約束比限值要求；由于螺栓連接對外圍約束構(gòu)件形成有效的捆綁作用是此類構(gòu)件正常工作的前提，因而將對連接捆綁作用的設計方法進行獨創(chuàng)性的研究。為配合與推廣這類新型支撐的工程應用，本課題還將通過剖析防屈曲支撐與框架結(jié)構(gòu)間的相互作用關系，確定關鍵設計參數(shù)的取值，并輔以試驗研究，建立防屈曲支撐框架結(jié)構(gòu)的設計方法。

本書系統(tǒng)論述組合設計理論。全書共分十章，全面深入地介紹了區(qū)組設計、有限幾何、差集與差族、Hadamard矩陣、成對平衡設計和可分解設計等組合設計理論主要分支的基本概念、基礎理論和重要方法，還介紹了組合設計理論在糾錯碼理論和密碼學中的若干應用。本書論證嚴謹、敘述簡潔、語言流暢。

本書可作為數(shù)學、信息論和計算機科學等專業(yè)的研究生和高年級本科生有關課程的教材或教學參考書，也可供相關領域的研究者作參考之用。

《鋼結(jié)構(gòu)新型延性節(jié)點的抗震設計理論及其應用》系統(tǒng)地闡述了作者在鋼結(jié)構(gòu)新型延性節(jié)點的抗震設計理論、計算方法、工程應用方面的創(chuàng)新性科研成果。內(nèi)容主要包括：削弱型節(jié)點的力學性能以及鋼框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和穩(wěn)定性分析、不同構(gòu)造形式加強型節(jié)點的抗震性能試驗研究、焊接節(jié)點斷裂特性的有限元分析、加強型節(jié)點鋼框架的抗震性能分析。

《鋼結(jié)構(gòu)新型延性節(jié)點的抗震設計理論及其應用》可供土木工程專業(yè)和工程力學專業(yè)的設計人員、研究人員和高校教師參考，也可作為相關專業(yè)研究生學習用書。

《材料設計理論及其應用》從材料設計的基礎出發(fā)，重點介紹了材料設計基本方法：蒙特卡羅法，有限元法，第一性原理法，人工神經(jīng)網(wǎng)絡的設計思想、步驟和方法，詳細介紹了這些基本方法的相關數(shù)學內(nèi)容，同時，從應用角度介紹了這些方法在材料設計中的設計實例。