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第一篇 钢-混凝土组合梁3

第1章 绪论3

1.1组合梁抗震性能研究现状3

1.2组合梁稳定性能研究现状4

1.3目前研究存在的问题5

1.4本篇主要研究内容5

第2章 简支组合梁的抗震性能7

2.1简支组合梁抗震性能试验研究7

2.1.1试验概述7

2.1.2试验结果及分析12

2.2简支组合梁延性性能28

2.2.1延性的概念和表达28

2.2.2试验研究30

2.2.3组合梁极限延性比30

2.2.4组合梁破坏延性比32

2.2.5组合梁与普通钢筋混凝土梁延性的比较34

2.3简支组合梁的恢复力模型35

2.3.1简支组合梁的力学性能指标35

2.3.2简支组合的梁骨架曲线36

2.3.3简支组合梁的滞回规则37

2.4结论40

第3章 连续组合梁的抗震性能42

3.1连续组合梁抗震性能试验研究42

3.1.1试验概述42

3.1.2试验结果及分析46

3.2连续组合梁延性性能63

3.2.1试验研究63

3.2.2组合梁极限延性比64

3.2.3组合梁破坏延性比66

3.3连续组合梁的恢复力模型67

3.3.1荷载-位移的骨架曲线模型67

3.3.2荷载-位移滞回规则70

3.4结论74

第4章 组合箱梁的抗震性能75

4.1试验概述75

4.1.1试件设计与制作75

4.1.2加载装置77

4.1.3应变及挠度测点布置78

4.2试验结果及其分析79

4.2.1试件破坏形态79

4.2.2荷载-挠度滞回曲线81

4.2.3荷载-应变滞回曲线82

4.2.4荷载-挠度骨架曲线87

4.2.5延性分析88

4.2.6耗能能力分析89

4.2.7刚度退化规律研究90

4.3组合箱梁实用弯矩-曲率恢复力模型研究90

4.3.1基本假定90

4.3.2组合箱梁组合系数研究91

4.3.3组合箱梁屈服弯矩93

4.3.4弯矩-曲率骨架曲线模型94

4.3.5弯矩-曲率骨架曲线模型的验证96

4.3.6弯矩-曲率恢复力模型及其验证97

4.4结论99

第5章 工字形组合梁稳定性101

5.1工字形组合梁负弯矩区受压下翼缘侧向弯曲失稳101

5.1.1基本假定102

5.1.2失稳模型103

5.1.3组合梁屈曲前横截面上工字钢的应力分布104

5.1.4组合梁在等端弯矩作用下侧向弯曲失稳的总势能106

5.1.5组合梁在等端弯矩作用下侧向弯曲失稳的临界弯矩108

5.2工字形组合梁负弯矩区受压下翼缘侧向弯扭失稳110

5.2.1失稳模型110

5.2.2组合梁在等端弯矩作用下侧向弯扭失稳的总势能111

5.2.3组合梁在等端弯矩作用下侧向弯扭失稳的临界弯矩113

5.2.4算例分析116

5.3 Π形组合梁的侧向屈曲失稳118

5.3.1 Π形组合梁弯扭屈曲119

5.3.2 Π形组合梁弯扭屈曲简化计算方法127

5.3.3算例分析132

5.4组合梁的局部稳定139

5.4.1简支组合梁腹板的稳定分析140

5.4.2连续组合梁腹板的稳定分析142

5.5结论152

第6章 组合箱梁畸变屈曲分析154

6.1基本假定154

6.2腹板约束系数155

6.2.1转动约束刚度155

6.2.2侧向约束刚度158

6.2.3关于Κx与Κ？的讨论159

6.3屈曲弯矩临界荷载160

6.3.1中性平衡微分方程160

6.3.2钢箱梁反对称弯曲失稳临界弯矩163

6.3.3钢箱梁正对称弯曲失稳临界弯矩163

6.4算例分析164

6.4.1其他侧向失稳模型和计算方法164

6.4.2算例分析165

6.5结论166

参考文献167

第二篇 钢管混凝土组合柱173

第7章 绪论173

7.1钢管混凝土组合柱抗震性能研究现状173

7.2钢管混凝土组合柱稳定承载力研究现状174

7.2.1单肢钢管混凝土组合柱174

7.2.2钢管混凝土组合格构柱174

7.3目前研究存在的问题175

7.4本篇主要研究内容176

第8章 单肢钢管混凝土组合柱的抗震性能177

8.1单肢钢管混凝土组合柱抗震性能试验概况177

8.2单肢钢管混凝土组合柱抗震性能试验结果178

8.2.1试验现象描述178

8.2.2滞回曲线特征180

8.3单肢钢管混凝土组合柱抗震性能分析181

8.3.1极限层间相对位移181

8.3.2位移延性比181

8.3.3极限承载力181

8.4结论182

第9章 钢管混凝土格构柱的抗震性能183

9.1钢管混凝土格构柱抗震性能试验概况183

9.2试验结果及分析185

9.2.1试验现象185

9.2.2荷载-位移滞回曲线186

9.2.3荷载-位移骨架曲线187

9.2.4荷载-应变曲线188

9.2.5变形恢复能力190

9.2.6延性191

9.2.7刚度退化191

9.3四肢钢管混凝土格构柱抗震性能参数分析192

9.3.1轴压比193

9.3.2长细比195

9.3.3混凝土强度196

9.3.4肢管钢材屈服强度198

9.3.5缀管截面尺寸200

9.3.6缀管钢材屈服强度201

9.4钢管混凝土格构柱恢复力模型202

9.4.1 P-△骨架曲线202

9.4.2 P-△滞回曲线207

9.5结论210

第10章 单肢钢管混凝土组合柱的稳定承载力211

10.1单肢钢管混凝土组合柱稳定承载力试验研究211

10.1.1试验概述211

10.1.2试验结果及分析215

10.2单肢钢管混凝土组合柱稳定承载力理论分析226

10.2.1基本假设226

10.2.2轴压短柱弹塑性全过程分析229

10.2.3偏压构件、截面全过程分析239

10.3单肢钢管混凝土组合柱稳定承载力和变形实用计算公式247

10.3.1承载力主要参数影响因素分析247

10.3.2承载力实用计算公式252

10.3.3截面刚度实用计算公式258

10.4单肢钢管混凝土组合截面实用计算方法260

10.4.1轴力（组合应力）-应变关系实用计算方法260

10.4.2轴力-弯矩-曲率关系实用计算方法262

10.4.3组合截面实用计算方法在有限元法中的应用266

10.5单肢钢管混凝土组合柱钢管局部屈曲分析269

10.5.1钢管线性小挠度屈曲理论分析269

10.5.2非线性大挠度屈曲理论分析272

10.5.3非轴对称变形的线性大挠度屈曲理论分析274

10.5.4算列分析275

10.6结论276

第11章 钢管混凝土格构柱的稳定承载力278

11.1钢管混凝土格构柱稳定承载力试验研究278

11.1.1试验概况278

11.1.2试验结果分析280

11.1.3试验结果与CECS 28 ： 90规程计算结果的比较283

11.2钢管混凝土格构柱偏压极限承载力分段合成法284

11.2.1基本假设284

11.2.2钢管的应力与应变关系284

11.2.3核心混凝土的应力与应变关系285

11.2.4考虑剪切变形的钢管混凝土格构柱平衡方程286

11.2.5数值算法的实现289

11.2.6数值算例290

11.3钢管混凝土格构柱偏压极限承载力模型柱法292

11.3.1基本假设292

11.3.2中截面平衡方程的推导292

11.3.3数值算法的实现293

11.3.4数值算例293

11.4钢管混凝土格构柱轴压极限承载力的数值计算方法295

11.4.1基本假设295

11.4.2考虑初弯曲和剪切变形的中截面平衡关系296

11.4.3有初弯曲轴压杆极限荷载数值算法的实现298

11.4.4计算结果299

11.5钢管混凝土格构柱稳定承载力影响因素分析300

11.5.1偏心折减系数与换算长细比关系300

11.5.2偏心折减系数分析301

11.5.3长细比折减系数分析304

11.6钢管混凝土格构柱稳定承载力设计计算方法308

11.6.1偏心折减系数308

11.6.2长细比折减系数公式原型309

11.6.3混凝土强度对长细比折减系数的影响分析312

11.6.4钢材强度对长细比折减系数的影响分析313

11.6.5等效长细比关于钢材及混凝土强度的修正分析313

11.6.6缀条壁厚对长细比折减系数影响分析315

11.6.7长细比折减系数半理论半经验公式315

11.7格构柱缀条钢管的稳定性分析317

11.7.1缀条钢管轴压整体屈曲荷载的计算317

11.7.2缀条钢管轴压整体稳定计算319

11.7.3格构柱缀条钢管的局部屈曲分析319

11.8结论320

参考文献322

第三篇 钢-混凝土组合结构329

第12章 绪论329

12.1组合结构抗震性能研究现状329

12.2组合结构稳定性研究现状330

12.3目前研究存在的问题331

12.4本篇主要研究内容331

第13章 组合框架结构抗震性能333

13.1组合框架抗震性能试验研究333

13.1.1试验概述333

13.1.2试验结果及分析340

13.2组合框架抗震性能分析346

13.2.1组合框架的延性346

13.2.2组合框架的强度退化347

13.2.3组合框架的刚度退化349

13.2.4组合框架的耗能能力350

13.3组合框架的恢复力模型351

13.3.1组合框架P-△骨架曲线影响参数分析351

13.3.2组合框架二阶弹性分析353

13.3.3组合框架P-△骨架曲线模型356

13.4结论365

第14章 组合框架结构地震弹塑性时程分析366

14.1组合框架结构分析模型366

14.2组合框架构件的简化弯矩-曲率恢复力模型367

14.2.1组合梁恢复力模型参数确定368

14.2.2钢管混凝土柱恢复力模型参数确定370

14.3组合框架动力有限元计算理论370

14.3.1单元瞬时质量矩阵370

14.3.2单元瞬时刚度矩阵371

14.3.3单元瞬时阻尼矩阵373

14.4地震波的选择与输入373

14.5组合结构弹塑性地震响应的数值分析以及程序设计374

14.6算例分析377

14.6.1算例一377

14.6.2算例二380

14.7结论382

第15章 基于性能的组合框架结构抗震分析383

15.1组合框架结构改进的静力弹塑性反应分析383

15.1.1等效单自由度体系384

15.1.2弹塑性需求谱386

15.1.3算例分析388

15.2组合框架结构目标位移的计算方法391

15.2.1组合框架结构侧移的近似计算391

15.2.2钢管混凝土柱的组合剪切刚度和组合轴向刚度395

15.2.3组合框架结构的延性系数398

15.2.4组合框架结构层间屈服位移400

15.2.5相同抗弯刚度下组合框架结构梁柱承载力验算方法407

15.2.6算例分析409

15.3组合框架结构基于能量的地震反应分析415

15.3.1能量定义及方程求解416

15.3.2能量方程求解421

15.3.3组合框架单自由度体系能量地震反应分析422

15.3.4组合框架多自由度体系能量地震反应分析425

15.3.5组合结构能量地震反应分析430

15.3.6组合框架能量分析方法与有限元分析对比432

15.4地震作用下组合框架结构能量分配规律分析435

15.4.1地震波的选用435

15.4.2组合框架有限元计算模型438

15.4.3组合框架总输入能量分配规律441

15.4.4组合框架楼层层间能量分配447

15.4.5组合框架中柱、梁板间能量分配规律453

15.5组合框架结构抗震性能评价457

15.5.1 RC框架与组合框架抗震性能对比分析457

15.5.2组合框架结构抗震性能评价462

15.5.3基于能量的组合框架结构抗震性能评价方法464

15.6结论465

第16章 组合框架结构的稳定性467

16.1考虑组合效应的组合框架弹性稳定分析467

16.1.1组合框架的屈曲模态467

16.1.2弹性屈曲荷载的求解原理467

16.1.3梁柱单元的几何刚度矩阵468

16.1.4考虑组合效应的组合框架弹性屈曲荷载471

16.1.5算例分析473

16.2考虑组合效应的组合框架计算长度法475

16.2.1对传统方法基本假设的修正475

16.2.2组合框架节点的初始转动刚度478

16.2.3组合框架梁、柱的转角位移方程479

16.2.4考虑组合效应的柱计算长度系数的求解方程481

16.2.5算例分析486

16.3考虑二阶效应的组合框架稳定分析487

16.3.1组合框架二阶弹性分析方法488

16.3.2二阶效应对组合框架内力和位移的影响491

16.3.3半刚性连接对组合框架的二阶内力、位移的影响494

16.3.4半刚性组合框架的二阶分析方法499

16.3.5算例分析501

16.4组合框架的简化稳定设计方法503

16.4.1组合框架简化稳定设计方法503

16.4.2节点塑性极限转角505

16.4.3钢柱稳定设计508

16.4.4算例分析511

16.5结论513

参考文献515