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第1章 绪论1

1.1 研究背景及意义1

1.1.1 传统风格建筑与古建筑的区别1

1.1.2 传统风格建筑的形成与发展2

1.1.3 传统风格建筑细部连接的构造2

1.1.4 传统风格建筑钢节点的营造特点3

1.1.5 传统风格建筑钢框架的表现形式4

1.2 国内外相关研究现状5

1.2.1 传统风格建筑的研究现状5

1.2.2 转换柱连接及异形节点的研究现状7

1.2.3 结构减震及阻尼节点的研究现状9

1.3 本书的主要研究工作10

1.3.1 传统风格建筑钢转换柱连接抗震性能研究10

1.3.2 传统风格建筑节点抗震性能及减震研究10

1.3.3 传统风格建筑钢框架结构抗震性能研究11

1.3.4 传统风格建筑钢结构体系性能化设计及其建议11

第2章 传统风格建筑钢转换柱连接抗震性能试验及理论研究12

2.1 引言12

2.2 试验概况12

2.2.1 试件设计12

2.2.2 试件制作及材料性能13

2.2.3 加载装置及方案15

2.2.4 量测方案15

2.3 试验现象16

2.3.1 加载过程16

2.3.2 破坏模式17

2.4 主要试验结果18

2.4.1 滞回曲线18

2.4.2 特征荷载19

2.4.3 特征位移及延性19

2.4.4 刚度退化19

2.4.5 耗能性能20

2.4.6 应变分布21

2.5 考虑损伤效应的恢复力模型21

2.5.1 骨架曲线22

2.5.2 弹性段理论计算22

2.5.3 塑性段理论计算24

2.5.4 骨架曲线对比25

2.5.5 双参数损伤效应26

2.5.6 恢复力模型28

2.6 本章小结29

第3章 传统风格建筑钢转换柱连接受力特性研究31

3.1 概述31

3.2 模型建立31

3.2.1 材料本构模型31

3.2.2 单元类型选取及网格划分32

3.2.3 边界条件及加载方式32

3.2.4 影响因素33

3.3 计算结果与试验结果对比分析33

3.3.1 极限变形33

3.3.2 滞回曲线34

3.3.3 骨架曲线35

3.4 钢材断裂研究37

3.4.1 应力分析37

3.4.2 等效塑性应变39

3.4.3 母材断裂分析40

3.5 本章小结41

第4章 传统风格建筑带斗栱檐柱节点抗震性能试验43

4.1 试验概况43

4.1.1 试验目的43

4.1.2 试件设计及制作43

4.1.3 试件加载及测点布置49

4.2 试验过程52

4.3 破坏形态分析58

4.4 试验结果59

4.4.1 滞回曲线59

4.4.2 骨架曲线60

4.4.3 极限承载力和位移61

4.4.4 延性62

4.4.5 耗能性能63

4.4.6 强度退化65

4.4.7 刚度退化66

4.4.8 节点区应变分析67

4.5 本章小结69

第5章 传统风格建筑钢结构双梁-柱节点抗震性能试验70

5.1 试件的设计及制作70

5.1.1 试件设计70

5.1.2 试件制作76

5.1.3 材性试验76

5.2 测量方法及加载方案76

5.2.1 测量方法76

5.2.2 加载装置79

5.2.3 加载制度79

5.3 试验过程81

5.3.1 加载破坏过程81

5.3.2 核心区应变87

5.3.3 破坏模式90

5.4 试验结果分析91

5.4.1 滞回曲线91

5.4.2 骨架曲线93

5.4.3 变形能力93

5.4.4 耗能能力95

5.4.5 刚度退化95

5.4.6 强度衰减96

5.4.7 核心区剪切应变97

5.5 本章小结98

第6章 传统风格建筑钢结构双梁-柱节点抗剪承载力分析100

6.1 受力分析模型100

6.2 下核心区抗剪承载力计算102

6.2.1 节点域受力模型102

6.2.2 下核心区斜截面抗剪承载力计算103

6.3 验证分析106

6.3.1 公式计算值和试验值对比106

6.3.2 公式计算值和有限元计算值对比107

6.4 本章小结107

第7章 传统风格建筑钢结构新型阻尼节点动力加载试验109

7.1 试验目的109

7.2 试件的设计及制作110

7.2.1 无控节点试件设计110

7.2.2 阻尼器和有控试件设计110

7.2.3 试件制作114

7.2.4 材性试验114

7.2.5 试验装置和加载制度114

7.2.6 试验量测内容及测点布置120

7.3 试验过程描述120

7.4 应变分析127

7.5 破坏模式分析129

7.6 试验结果分析129

7.6.1 滞回曲线129

7.6.2 骨架曲线133

7.6.3 变形能力133

7.6.4 耗能分析135

7.6.5 强度衰减137

7.6.6 刚度退化138

7.7 本章小结139

第8章 传统风格建筑钢结构新型阻尼节点性能分析及设计建议141

8.1 有限元模型的建立141

8.1.1 材料的本构模型141

8.1.2 单元类型和网格划分142

8.1.3 接触关系和分析步设置142

8.1.4 双梁连接器和阻尼器的模拟143

8.2 计算结果与试验结果的对比分析144

8.2.1 破坏模式分析144

8.2.2 滞回曲线145

8.2.3 骨架曲线149

8.2.4 阻尼器阻尼力-位移滞回曲线152

8.3 有限元参数分析154

8.3.1 柱轴压比154

8.3.2 阻尼系数159

8.3.3 阻尼器长度162

8.3.4 阻尼器安装角度169

8.4 设计建议176

8.5 本章小结178

第9章 传统风格建筑钢框架结构拟动力试验研究179

9.1 引言179

9.2 模型设计与制作180

9.2.1 模型设计180

9.2.2 试件制作183

9.2.3 相似关系183

9.2.4 模型材料性能184

9.3 试验方法和测试内容185

9.3.1 试验方法原理185

9.3.2 加载装置186

9.3.3 加载制度187

9.3.4 测试内容及方法188

9.4 试验结果及分析189

9.4.1 试验过程及现象描述189

9.4.2 加速度响应190

9.4.3 位移响应192

9.4.4 滞回特性194

9.4.5 耗能分析196

9.4.6 应变分析197

9.4.7 强度与刚度197

9.5 本章小结198

第10章 传统风格建筑钢框架结构低周往复加载试验研究200

10.1 引言200

10.2 试验概况200

10.3 试验结果与分析201

10.3.1 破坏过程201

10.3.2 破坏机制204

10.3.3 滞回曲线205

10.3.4 骨架曲线206

10.3.5 位移延性207

10.3.6 耗能能力208

10.3.7 承载力退化208

10.3.8 循环刚度退化209

10.3.9 抗侧能力209

10.3.10 应变分析211

10.3.11 残余变形212

10.4 恢复力模型研究212

10.4.1 骨架曲线建议模型213

10.4.2 刚度退化规律213

10.4.3 恢复力模型的确定215

10.4.4 滞回曲线对比216

10.5 本章小结216

第11章 传统风格建筑钢结构体系基于位移的抗震设计218

11.1 概述218

11.1.1 基于性能的抗震设计方法218

11.1.2 直接基于位移的抗震设计219

11.2 传统风格建筑钢框架性能水准及性能目标219

11.2.1 地震设防水准219

11.2.2 性能水准划分220

11.2.3 性能目标量化220

11.3 目标位移模式222

11.4 多自由度体系的等效转化223

11.5 位移反应谱225

11.6 直接基于位移的抗震设计步骤226

11.7 传统风格建筑钢框架算例及分析227

11.7.1 按“正常运行”性能水平设计229

11.7.2 按“基本运行”性能水平校核230

11.8 传统风格建筑钢框架设计要点及建议231

11.9 本章小结231

参考文献232