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內容簡介

　　本書針對裝配式組合結構的發(fā)展需求，提出一種重力-側力系統(tǒng)可分組合結構體系，系統(tǒng)介紹了對該結構體系抗震性能、數(shù)值模擬技術和抗震損傷評估方法所取得的研究成果。主要包括以下幾個方面：（1）完成了3個大比例體系力學性能試驗。根據(jù)試驗結果對比了新型結構體系與傳統(tǒng)剛接組合框架結構體系抗震性能的差異，分析了結構在豎向荷載和水平滯回荷載作用下的受力機理、變形特征和破壞模式，通過需求譜法對兩種結構體系進行了抗震性能評價，并對新型結構體系中的節(jié)點半剛性問題進行了探討。（2）通過三維精細數(shù)值模型對重力-側力系統(tǒng)可分組合結構體系的受力機理展開研究。在通用有限元計算程序MSC.MARC平臺上建立了殼-實體混合模型，提出了考慮焊縫開裂問題的模擬方法，分析了體系中各構件的受力變形特征、屈曲形態(tài)和破壞模式。（3）建立了適用于重力-側力系統(tǒng)可分組合結構體系的高效數(shù)值分析工具?；诮M件法的基本思想提出了適用于該結構體系的半剛性節(jié)點模型，基于通用有限元計算程序MSC.MARC平臺的二次開發(fā)功能實現(xiàn)了高效、準確、便捷的半剛性節(jié)點單元，對組合結構非線性分析子程序包COMPONA-FIBER纖維梁模型進行擴展，形成適用于該結構體系的高效分析工具。（4）利用高效數(shù)值工具研究了重力-側力系統(tǒng)可分組合結構體系在地震作用下的滯回行為。以某實際六層辦公樓結構為例，開展彈塑性時程分析，研究了新型結構體系的抗震機理以及節(jié)點半剛性作用對體系抗震性能的影響。（5）建立了適用于重力-側力系統(tǒng)可分組合結構體系的抗震損傷評估方法。結合新型結構體系在地震作用下?lián)p傷特征，選取樓層曲率作為其抗震損傷評估指標，基于截面分析方法確定了組合剪力墻的關鍵損傷臨界狀態(tài)，探討了結構關鍵參數(shù)對體系抗震損傷行為的影響機制。本書面向的讀者對象主要為土木工程行業(yè)從事鋼-混凝土組合結構、裝配式結構、結構抗震減災等領域學習和研究以及對相關領域感興趣的人員。

作者簡介

　　趙鶴，工學博士，北京科技大學副教授。主要從事鋼-混凝土組合結構、裝配式結構、建筑智能建造等方向的研究工作，入選中國博士后創(chuàng)新人才支持計劃，獲國際劉恢先地震工程獎，主持或作為子課題負責人承擔國家級省部級項目7項，發(fā)表學術論文二十余篇，申請或授權發(fā)明專利近十項。

圖書目錄

第1章引言
1.1研究背景和意義
1.2研究和應用現(xiàn)狀及不足
1.2.1裝配式組合框架或組合框架-支撐結構
1.2.2裝配式框架剪力墻或框架-核心筒組合結構
1.2.3帶重力框架的組合結構
1.2.4文獻調研小結
1.3研究目標和總體思路
1.3.1研究目標
1.3.2總體思路
第2章重力-側力系統(tǒng)可分組合結構體系試驗研究
2.1概述
2.2重力-側力系統(tǒng)可分組合結構體系概念設計
2.3試件設計
2.3.1傳統(tǒng)剛接組合框架原型結構
2.3.2可分體系子結構設計方案
2.3.3試件設計結果
2.3.4材料性能
2.4試驗方案
2.4.1試驗裝置
2.4.2加載方案
2.4.3測量方案
2.5豎向堆載試驗結果
2.5.1樓板裂縫發(fā)展
2.5.2主梁跨中撓度
2.5.3應變分布
2.6水平滯回加載試驗結果
2.6.1試驗現(xiàn)象
2.6.2荷載-位移曲線
2.6.3強度和剛度退化
2.6.4耗能能力
2.6.5變形特征
2.6.6組合樓板性能分析
2.7可分體系力學性能分析
2.7.1抗震性能評價
2.7.2節(jié)點半剛性
第3章重力-側力系統(tǒng)可分組合結構體系精細數(shù)值模型研究
3.1概述
3.2三維精細有限元模型
3.2.1幾何尺寸與單元類型
3.2.2材料本構
3.2.3連接設置
3.2.4邊界和加載條件
3.3豎向堆載工況計算結果
3.3.1撓度發(fā)展
3.3.2柱截面應變發(fā)展
3.3.3梁截面應變發(fā)展
3.4水平滯回加載工況計算結果
3.4.1荷載-位移曲線
3.4.2鋼柱、鋼梁受力分析
3.4.3剪力墻受力分析
3.4.4樓板受力分析
3.4.5節(jié)點受力分析
第4章重力-側力系統(tǒng)可分組合結構體系高效數(shù)值模型研究
4.1概述
4.2半剛性節(jié)點研究綜述
4.2.1節(jié)點的分類
4.2.2常見半剛性節(jié)點連接形式
4.2.3半剛性節(jié)點研究發(fā)展歷程
4.2.4半剛性節(jié)點研究方法
4.3可分體系半剛性節(jié)點模型
4.3.1混凝土等效彈簧
4.3.2鋼筋等效彈簧
4.3.3開孔鋼板等效彈簧
4.3.4螺栓剪切等效彈簧
4.3.5螺栓滑移等效彈簧
4.3.6下翼緣接觸等效彈簧
4.4數(shù)值處理與程序實現(xiàn)
4.5模型驗證
4.5.1節(jié)點層面
4.5.2體系層面
第5章重力-側力系統(tǒng)可分組合結構體系抗震機理分析
5.1概述
5.2結構設計方案
5.2.1結構布置及設計要求
5.2.2傳統(tǒng)體系結構設計方案
5.2.3可分體系結構設計方案
5.3建模方法
5.4自振特性
5.5動力彈塑性時程分析
5.5.1地震波選取
5.5.2結構位移響應
5.5.3結構塑性鉸的發(fā)展
5.5.4基底剪力時程
5.5.5關鍵構件內力分布
第6章重力-側力系統(tǒng)可分組合結構體系抗震損傷評估
6.1概述
6.2組合剪力墻損傷評估指標
6.2.1常見剪力墻損傷評價指標
6.2.2基于截面的組合剪力墻分析方法
6.2.3組合剪力墻的損傷臨界狀態(tài)
6.3組合剪力墻損傷評估指標影響因素研究
6.3.1剪力墻墻肢鋼板厚度
6.3.2剪力墻邊緣約束構件鋼板厚度
6.3.3剪力墻總寬度
6.3.4鋼材屈服強度
6.3.5混凝土抗壓強度
6.4基于損傷評估的體系抗震性能分析
6.4.1剪力墻寬度的影響
6.4.2剪力墻厚度的影響
6.4.3剪力墻含鋼率的影響
6.4.4樓層數(shù)的影響
第7章結論與展望
7.1主要研究成果
7.2有待研究的問題
參考文獻
致謝
在學期間完成的相關學術成果