《自定心抗震結構體系——理論、試驗、模擬與套用》是2018年科學出版社出版的圖書，作者是郭彤。
基本介紹
- 中文名：自定心抗震結構體系——理論、試驗、模擬與套用
- 作者：郭彤
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2018年11月01日
- 頁數：393 頁
- 開本：16 開
- 裝幀：平裝
- ISBN：9787030592996
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
傳統的抗震設計基於延性設計理念，結構通過自身的延性變形吸收地震能量，以避免結構倒塌，但殘餘變形較大，給震後修復帶來困難，且直接和間接損失嚴重。通過後張無黏結預應力及附加耗能元件，以實現震後自動復位和主體結構無損的自定心抗震結構是近年來出現的新型結構體系，代表了土木工程結構未來的重要發展方向之一。《自定心抗震結構體系——理論、試驗、模擬與套用》是一部較為全面系統地介紹自定心抗震結構體系研究以及工程套用的專著，內容包括：自定心混凝土框架樑柱節點的理論研究、試驗研究和數值模擬；自定心混凝土框架的抗震設計方法、振動台試驗、長期性能試驗和抗震性能評估；自定心混凝土牆的理論研究、試驗研究、數值模擬、抗震設計方法、地震易損性研究和工程套用；自定心混凝土橋墩的理論研究、試驗研究、數值模擬和地震易損性研究。
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 國內外相關領域的研究發展和現狀 4
1.2.1 無黏結預應力混凝土框架 4
1.2.2 自定心鋼抗彎框架 10
參考文獻 13
第2章 自定心混凝土框架樑柱節點的理論研究 16
2.1 節點基本構造及工作機理 16
2.2 節點梁端彎矩-相對轉角關係 17
2.3 梁端軸力、剪力與彎矩的表達式 18
2.3.1 節點隔離體 18
2.3.2 摩擦耗能件的力-變形關係 19
2.3.3 節點張開後的抗彎剛度 20
2.4 節點梁端彎矩-相對轉角關係分析模型 22
2.4.1 消壓彎矩 22
2.4.2 臨界張開彎矩 23
2.4.3 節點張開 23
2.4.4 節點卸載 24
2.4.5 節點閉合 24
2.5 相對能量耗散率 24
2.6 本章小結 24
參考文獻 25
第3章 自定心混凝土框架樑柱節點的低周反覆載入試驗(Ⅰ) 26
3.1 試驗概況 26
3.1.1 試件設計 26
3.1.2 材性參數 27
3.1.3 載入方式與測點布置 28
3.1.4 試驗參數 29
3.2 試驗結果與分析 30
3.2.1 破壞模式 30
3.2.2 滯回曲線 31
3.2.3 鋼絞線預應力對節點性能的影響 35
3.2.4 摩擦力對節點滯回耗能的影響 35
3.2.5 鋼絞線力與樑柱相對轉角的關係 35
3.2.6 預壓裝配式節點的受力特點 37
3.2.7 傳統整體澆築式樑柱節點的滯回特性 39
3.2.8 鋼套的應力分布 40
3.2.9 無螺旋箍構件的滯回特性 41
3.3 理論分析和試驗結果的比較 41
3.4 本章小結 43
參考文獻 44
第4章 自定心混凝土框架樑柱節點的低周反覆載入試驗(Ⅱ) 45
4.1 節點基本構造 45
4.2 試驗概況 45
4.2.1 試件設計 45
4.2.2 載入方式與測點布置 48
4.2.3 材料屬性參數 49
4.2.4 試驗參數 50
4.3 試驗結果與分析 50
4.4 本章小結 53
參考文獻 54
第5章 自定心混凝土框架樑柱節點的數值模擬 55
5.1 節點的數值分析模型 55
5.1.1 樑柱構件的模擬 56
5.1.2 節點張開與閉合的模擬 59
5.1.3 節點核心區的模擬 59
5.1.4 耗能單元的模擬 61
5.1.5 預應力及其他荷載的模擬 61
5.1.6 預應力鋼絞線拉斷的模擬 62
5.2 試驗驗證 62
5.3 本章小結 64
參考文獻 65
第6章 自定心混凝土框架的低周反覆載入試驗 66
6.1 試驗概況 66
6.1.1 試件設計 66
6.1.2 載入方式與測點布置 70
6.1.3 材料屬性參數 72
6.1.4 試驗參數 73
6.2 試驗結果與分析 74
6.2.1 現澆框架與柱底固結自定心框架 74
6.2.2 單跨全預應力自定心框架 79
6.2.3 雙跨全預應力自定心框架 88
6.3 本章小結 91
參考文獻 93
第7章 自定心混凝土框架基於性能的抗震設計方法 94
7.1 結構的性能水準和極限狀態 94
7.2 地震動作用水準 94
7.3 設計目標 95
7.4 性能化設計步驟 97
7.5 原型結構設計 100
7.6 地震波選取 101
7.7 設計方法驗證 103
7.8 本章小結 106
參考文獻 107
第8章 自定心混凝土框架的振動台試驗 108
8.1 模型概況 108
8.1.1 相似比確定 108
8.1.2 模型設計 109
8.1.3 模型構件澆築 113
8.1.4 構件安裝 113
8.2 材料參數 118
8.2.1 混凝土 118
8.2.2 鋼材 119
8.3 測試系統 119
8.3.1 加速度感測器 119
8.3.2 位移感測器 120
8.3.3 應變片 121
8.3.4 錨索測力計 121
8.4 載入方案 122
8.4.1 地震波選取 122
8.4.2 試驗方案 122
8.5 試驗結果分析 125
8.5.1 振動台保真度分析 125
8.5.2 試驗現象分析 126
8.5.3 結構整體回響分析 128
8.5.4 滯回性能 133
8.5.5 結構局部回響分析 133
8.6 本章小結 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 原型結構 142
9.1.2 數值模型 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 結構整體回響 146
9.3.2 結構局部回響 152
9.4 本章小結 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 基於機率的抗震性能評估理論 157
10.1.1 結構易損性 157
10.1.2 地震危險性 158
10.1.3 結構抗震風險 158
10.2 增量動力分析 159
10.3 結構回響的機率分析 160
10.4 結構易損性分析 161
10.5 結構抗震風險分析 162
10.6 本章小結 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 試驗結果與分析 169
11.2 自定心混凝土框架長期性能的數值模擬 174
11.2.1 混凝土徐變收縮模型 174
11.2.2 應力鬆弛模型 175
11.2.3 預應力混凝土簡支梁長期性能試驗的數值模擬 176
11.2.4 自定心框架長期性能試驗的數值模擬 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 185
參考文獻 186
第二篇 自定心混凝土牆
第12章 緒論——自定心牆 189
12.1 研究背景和意義 189
12.2 國內外相關領域的研究發展和現狀 191
12.2.1 傳統鋼筋混凝土剪力牆及其改進 191
12.2.2 無黏結預應力混凝土牆 191
參考文獻 197
第13章 自定心混凝土牆的理論研究 200
13.1 結構的基本構造及工作機理 200
13.2 理論分析中的前提假設 202
13.3 循環荷載下的彎矩-轉角關係 202
13.4 摩擦耗能件的力-變形關係 203
13.5 結構的臨界和極限狀態 204
13.6 各階段的受力分析模型 205
13.6.1 牆底的消壓彎矩 205
13.6.2 牆底張開臨界狀態 207
13.6.3 牆底間隙張開(第一根鋼絞線尚未屈服) 209
13.6.4 卸載階段(包括牆底閉合臨界狀態) 214
13.6.5 混凝土牆內第一根鋼絞線屈服的臨界狀態 215
13.7 本章小結 215
參考文獻 216
第14章 自定心混凝土牆的低周反覆載入試驗(Ⅰ) 217
14.1 試驗概況 217
14.2 試件設計 218
14.2.1 鋼筋混凝土牆板 218
14.2.2 摩擦耗能件 219
14.2.3 鋼套 219
14.2.4 混凝土牆體面外支撐系統 220
14.3 材性參數 221
14.4 測點布置 221
14.5 試驗參數及載入制度 222
14.5.1 試驗參數 222
14.5.2 載入制度 224
14.6 試驗結果與分析 224
14.6.1 拼裝順序對於結構力學行為的影響 224
14.6.2 牆體自身彈性剛度對於結構抗側剛度的影響 225
14.6.3 摩擦力對於結構耗能的影響 226
14.6.4 預應力對於結構自定心能力及抗側剛度的影響 227
14.6.5 試驗中滯回曲線與理論模型的差別 228
14.6.6 鋼絞線中預應力與牆頂側移角及牆底轉角之間的關係 229
14.6.7 側向荷載作用下的牆體變形 231
14.6.8 鋼套邊緣應力分布 232
14.6.9 試驗過程中結構的損傷情況 234
14.7 理論分析和試驗結果的比較 235
14.8 本章小結 237
參考文獻 237
第15章 自定心混凝土牆的低周反覆載入試驗(Ⅱ) 238
15.1 試驗概況 238
15.2 試件設計 239
15.2.1 預製混凝土牆面板 239
15.2.2 摩擦耗能件 239
15.2.3 牆底鋼套 239
15.3 材料參數 241
15.4 測點布置、試驗參數及載入制度 242
15.4.1 測點布置 242
15.4.2 試驗參數 243
15.4.3 載入制度 244
15.5 試驗結果與分析 245
15.5.1 摩擦力對自定心混凝土牆結構耗能的影響 245
15.5.2 預應力對自定心結構抗傾覆能力及殘餘變形的影響 246
15.5.3 預應力與牆底轉角的關係 248
15.5.4 牆底鋼套邊緣的應變分布 249
15.5.5 側向荷載下自定心混凝土牆的變形 250
15.5.6 自定心混凝土牆的整體變形 250
15.5.7 自定心混凝土牆的損傷情況 253
15.6 本章小結 254
參考文獻 254
第16章 自定心混凝土牆的數值模擬 255
16.1 自定心混凝土牆的數值分析模型 255
16.1.1 混凝土牆體的模擬 256
16.1.2 兩側鋼柱的模擬 257
16.1.3 耗能元件(摩擦耗能件)的模擬 257
16.1.4 預應力的模擬 258
16.1.5 預應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 261
參考文獻 262
第17章 自定心混凝土牆的抗震設計方法 263
17.1 結構的基本構造及其工作原理 263
17.2 設計中的前提假設 264
17.3 自定心抗震牆基於性能的抗震設計 265
17.3.1 設計目標 265
17.3.2 設計步驟 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 設計實例 275
17.6 非線性動力時程
