重力-側力系統可分組合結構體系抗震性能研究

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、建築智能建造等方向的研究工作，入選中國博士後創新人才支持計劃，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，發表學術論文二十餘篇，申請或授權發明專利近十項。

目錄

 

第1章引言

1.1研究背景和意義

1.2研究和應用現狀及不足

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剪力牆或框架-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-側力系統可分組合結構體系試驗研究

2.1概述

2.2重力-側力系統可分組合結構體系概念設計

2.3試件設計

2.3.1傳統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樓板裂縫發展

2.5.2主梁跨中撓度

2.5.3應變分佈

2.6水平滯回加載試驗結果

2.6.1試驗現象

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變形特徵

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節點半剛性

 

第3章重力-側力系統可分組合結構體系精細數值模型研究

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撓度發展

3.3.2柱截面應變發展

3.3.3梁截面應變發展

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剪力牆受力分析

3.4.4樓板受力分析

3.4.5節點受力分析

 

第4章重力-側力系統可分組合結構體系高效數值模型研究

4.1概述

4.2半剛性節點研究綜述

4.2.1節點的分類

4.2.2常見半剛性節點連接形式

4.2.3半剛性節點研究發展歷程

4.2.4半剛性節點研究方法

4.3可分體系半剛性節點模型

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數值處理與程序實現

4.5模型驗證

4.5.1節點層面

4.5.2體系層面

 

第5章重力-側力系統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結構佈置及設計要求

5.2.2傳統體系結構設計方案

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結構塑性鉸的發展

5.5.4基底剪力時程

5.5.5關鍵構件內力分佈

 

第6章重力-側力系統可分組合結構體系抗震損傷評估

6.1概述

6.2組合剪力牆損傷評估指標

6.2.1常見剪力牆損傷評價指標

6.2.2基於截面的組合剪力牆分析方法

6.2.3組合剪力牆的損傷臨界狀態

6.3組合剪力牆損傷評估指標影響因素研究

6.3.1剪力牆牆肢鋼板厚度

6.3.2剪力牆邊緣約束構件鋼板厚度

6.3.3剪力牆總寬度

6.3.4鋼材屈服強度

6.3.5混凝土抗壓強度

6.4基於損傷評估的體系抗震性能分析

6.4.1剪力牆寬度的影響

6.4.2剪力牆厚度的影響

6.4.3剪力牆含鋼率的影響

6.4.4樓層數的影響

 

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