多齡期鋼結(jié)構(gòu)抗震性能、優(yōu)化設(shè)計(jì)與檢測(cè)加固

第1 章　緒論1
1.1 鋼結(jié)構(gòu)體系在我國(guó)的應(yīng)用及前景 1
1.2 一般大氣環(huán)境下在役鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕問題及震害情況 2
1.2.1 腐蝕對(duì)鋼材力學(xué)性能的影響 4
1.2.2 腐蝕鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件力學(xué)性能的影響 6
1.3 地震易損性分析理論的發(fā)展 7
1.4 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論的發(fā)展 10
1.5 鋼結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)與加固技術(shù)的發(fā)展及前景 13
1.5.1 鋼結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展及前景 13
1.5.2 鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的發(fā)展及前景 15
參考文獻(xiàn) 15

第2 章　酸性大氣環(huán)境下在役鋼框架結(jié)構(gòu)時(shí)變地震損傷模型21
2.1 酸性大氣環(huán)境下銹蝕鋼材材性試驗(yàn) 22
2.1.1 試驗(yàn)?zāi)康?22
2.1.2 試件設(shè)計(jì) 22
2.1.3 模擬酸性大氣環(huán)境鋼材人工加速腐蝕方案 22
2.1.4 銹蝕試件的處理 24
2.1.5 酸性大氣環(huán)境下銹蝕鋼材拉伸試驗(yàn) 25
2.1.6 鋼材力學(xué)性能退化規(guī)律 26
2.2 銹蝕鋼材損傷退化規(guī)律 28
2.2.1 鋼材的起銹時(shí)間與銹蝕速率 28
2.2.2 失重率Dw 與平均腐蝕速率y 之間的關(guān)系 31
2.3 銹蝕鋼框架結(jié)構(gòu)時(shí)變地震損傷模型 32
2.3.1 考慮銹蝕影響的損傷模型 32
2.3.2 結(jié)構(gòu)層損傷模型 37
2.3.3 結(jié)構(gòu)整體損傷模型 38
2.3.4 基于損傷指標(biāo)的震害等級(jí)確定 38
2.3.5 銹蝕鋼框架結(jié)構(gòu)時(shí)變地震損傷模型的應(yīng)用 39
2.4 本章小結(jié) 44
參考文獻(xiàn) 45

第3 章　酸性大氣環(huán)境下鋼框架柱抗震性能試驗(yàn)及恢復(fù)力模型47
3.1 試驗(yàn)概況 47
3.1.1 試件設(shè)計(jì)與制作 47
3.1.2 加速腐蝕試驗(yàn)方案及材性試驗(yàn) 48
3.1.3 加載制度 55
3.1.4 測(cè)試內(nèi)容及測(cè)試儀器布置方案 55
3.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析 56
3.2.1 試件變形破壞形態(tài) 56
3.2.2 滯回性能與強(qiáng)度退化 58
3.2.3 骨架曲線和剛度退化 60
3.2.4 滯回耗能 63
3.3 試驗(yàn)結(jié)論 64
3.4 銹蝕鋼框架柱恢復(fù)力模型 65
3.4.1 恢復(fù)力模型研究現(xiàn)狀 65
3.4.2 基于損傷的銹蝕鋼框架柱恢復(fù)力模型的建立 69
3.5 恢復(fù)力模型的驗(yàn)證 75
3.6 本章小結(jié) 78
參考文獻(xiàn) 78

第4 章　酸性大氣環(huán)境下多齡期鋼框架地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)80
4.1 酸性大氣環(huán)境下銹蝕鋼材材性試驗(yàn) 80
4.1.1 試驗(yàn)?zāi)康?80
4.1.2 銹蝕鋼材力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果 81
4.2 鋼框架結(jié)構(gòu)地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn) 81
4.2.1 試驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容 81
4.2.2 工程概述 82
4.2.3 鋼結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì) 82
4.2.4 模型概況 85
4.2.5 模型設(shè)計(jì)與制作 87
4.2.6 試驗(yàn)設(shè)備與儀器 92
4.2.7 測(cè)點(diǎn)布置及測(cè)試內(nèi)容 93
4.2.8 試驗(yàn)加載方案 97
4.2.9 模型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)結(jié)果分析 102
4.2.10 原型結(jié)構(gòu)抗震性能分析 113
4.3 本章小結(jié) 119
參考文獻(xiàn) 120

第5 章　基于時(shí)變地震損傷模型的多齡期鋼框架易損性分析121
5.1 在役鋼框架結(jié)構(gòu)的概率時(shí)變地震損傷需求分析 122
5.1.1 時(shí)變概率地震損傷需求模型 122
5.1.2 概率地震損傷需求分析方法 123
5.1.3 地震波的選取 124
5.1.4 結(jié)構(gòu)不確定性及隨機(jī)樣本的生成 126
5.1.5 算例的概率時(shí)變地震損傷需求分析 127
5.2 在役鋼框架結(jié)構(gòu)的概率抗震能力分析 133
5.2.1 時(shí)變概率抗震能力模型 133
5.2.2 破壞狀態(tài)的劃分與極限狀態(tài)的定義 134
5.3 在役鋼框架結(jié)構(gòu)的概率地震易損性分析 134
5.4 本章小結(jié) 137
參考文獻(xiàn) 137

第6 章　酸性大氣環(huán)境下鋼框架結(jié)構(gòu)性能化全壽命抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)139
6.1 基于損傷的鋼框架結(jié)構(gòu)可靠度分析 140
6.1.1 鋼框架結(jié)構(gòu)地震損傷性能目標(biāo)的確定 140
6.1.2 在役鋼框架結(jié)構(gòu)的目標(biāo)損傷可靠度指標(biāo)限值 141
6.1.3 基于損傷可靠度的概率極限狀態(tài)方程 141
6.1.4 基本隨機(jī)變量的取值 144
6.1.5 基于損傷的鋼框架可靠度分析方法 145
6.2 基于損傷可靠度的鋼框架結(jié)構(gòu)全壽命抗震優(yōu)化設(shè)計(jì) 147
6.2.1 在役鋼框架結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)方法 147
6.2.2 在役鋼框架結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化數(shù)學(xué)模型 149
6.2.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)方法 149
6.3 優(yōu)化實(shí)現(xiàn) 154
6.3.1 軟件運(yùn)行環(huán)境 154
6.3.2 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì) 154
6.3.3 軟件總體模塊結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)模塊 155
6.4 優(yōu)化算例 155
6.5 本章小結(jié) 157
參考文獻(xiàn) 157

第7 章　鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)159
7.1 鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)受力特性及破壞機(jī)理 159
7.2 鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)抗震優(yōu)化設(shè)計(jì) 160
7.2.1 節(jié)點(diǎn)域計(jì)算方法 160
7.2.2 節(jié)點(diǎn)域的寬厚比限值 161
7.2.3 鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)抗震構(gòu)造措施 162
7.3 本章小結(jié) 169
參考文獻(xiàn) 169

第8 章　鋼結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)與加固170
8.1 鋼結(jié)構(gòu)損傷機(jī)理及危害 170
8.1.1 鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定問題 170
8.1.2 鋼結(jié)構(gòu)的疲勞破壞 171
8.1.3 鋼結(jié)構(gòu)的脆性破壞 172
8.1.4 鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi) 172
8.1.5 鋼結(jié)構(gòu)腐蝕 173
8.2 損傷檢測(cè)內(nèi)容 174
8.3 鋼結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)方法 175
8.3.1 局部損傷檢測(cè)方法 175
8.3.2 基于振動(dòng)的損傷檢測(cè)方法 176
8.4 鋼結(jié)構(gòu)加固基本方法 181
8.4.1 改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形的加固方法 181
8.4.2 增大構(gòu)件截面加固法 185
8.4.3 組合加固法 192
8.4.4 連接與節(jié)點(diǎn)的加固 193
8.5 本章小結(jié) 199
參考文獻(xiàn) 199