建筑結(jié)構(gòu)體系的抗震韌性：理論、設計、模擬與試驗

定　價：￥168.00

作　者：	郭彤徐剛李愛群
出版社：	機械工業(yè)出版社
叢編項：
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787111772781	出版時間：	2024-12-01	包裝：	平裝-膠訂
開本：	16開	頁數(shù)：		字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　地震是人類需要面臨的自然災害之一。由于其隨機性和突發(fā)性，地震難以準確預測，往往造成災難的性后果。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)抗震設計方法是依靠增加結(jié)構(gòu)自身的強度、變形能力來抗震的，在建筑可能遭遇的大震下，允許結(jié)構(gòu)發(fā)生較大程度的損傷。近年來發(fā)生在新西蘭、日本、中國等國家的大地震表明，即使可以做到結(jié)構(gòu)大震不倒，結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損傷仍然導致了結(jié)構(gòu)成為站立的廢墟，造成巨大的經(jīng)濟損失。隨著控制技術的興起，建筑結(jié)構(gòu)領域出現(xiàn)了將地震荷載的輸入能量集中于特殊裝置從而控制結(jié)構(gòu)損傷，提升抗震韌性的概念。本書針對剪力墻結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)，從理論、設計、模擬和試驗方面介紹了新型抗震韌性提升技術。由以下內(nèi)容構(gòu)成：上篇（第1~7章）為抗震韌性剪力墻結(jié)構(gòu)，從改善混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)抗震韌性出發(fā)，創(chuàng)新性地提出了混凝土夾心剪力墻，對夾心剪力墻進行了彈性力學分析、試驗研究和數(shù)值模擬；在此基礎上，提出了適用于裝配式混凝土夾心剪力墻的剛性和耗能連接方式，開展了裝配式混凝土夾心剪力墻墻體和結(jié)構(gòu)試驗研究、數(shù)值模擬和力學性能分析；最后分別對剛性連接和摩擦耗能連接裝配式混凝土夾心剪力墻結(jié)構(gòu)提出了抗震設計方法，并分別針對各設計方法設計算例進行了驗證。下篇（第8~12章）為抗震韌性框架結(jié)構(gòu)，為增強框架結(jié)構(gòu)抗震韌性，提升自復位技術的經(jīng)濟性和實用性，首先提出并分析了一種新型旋轉(zhuǎn)自復位節(jié)點，探討其受力特點和抗震性能，通過試驗驗證其優(yōu)良的滯回性能，并提出變剛度自復位節(jié)點的設計思路；然后，設計了一種新型自復位支撐，并通過理論和試驗研究驗證其在不同荷載條件下的力學性能，尤其是在大震下控制位移響應的能力；對比分析現(xiàn)有的等效線性化方法，提出一種新方法用于預測旗幟型滯回行為的非線性響應，并通過動力時程分析驗證其優(yōu)于傳統(tǒng)方法的預測精度；最終，通過試驗和數(shù)值模擬分析，驗證了新型自復位框架結(jié)構(gòu)體系的有效性和應用潛力，為抗震韌性框架結(jié)構(gòu)的設計與應用奠定了基礎。本書適用于結(jié)構(gòu)設計人員及高等院校土木工程專業(yè)教師和研究生。

作者簡介

　　郭彤，東南大學首席教授、二級教授、美國土木工程師學會會士（ASCE Fellow）、國家杰出青年科學基金獲得者、國家“萬人計劃”科技創(chuàng)新領軍人才、青年長江學者、科技部中青年科技創(chuàng)新領軍人才、江蘇省特聘教授。現(xiàn)任東南大學土木工程學院院長、長大橋梁安全長壽與健康運維全國重點實驗室副主任。主要從事結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估與性能提升領域的研究，包括結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與狀態(tài)評估、新型抗震結(jié)構(gòu)體系及結(jié)構(gòu)振動控制等。連續(xù)入選愛思唯爾中國高被引學者、斯坦福全球前2%頂尖科學家榜單。主持國家重點研發(fā)計劃項目（2項）、國家自然科學基金（7項）等30余項科研項目。已發(fā)表學術論文300余篇（SCI論文250篇），獲國家發(fā)明專利授權50余件（美國、澳大利亞專利3件），主編/參編著作4部、國家/行業(yè)/省級標準15部。獲國家科技進步二等獎2項、省部級科技一等獎3項、國家級行業(yè)學會科技特/一等獎3項、日內(nèi)瓦國際發(fā)明博覽會金獎和特別金獎等。擔任10余種SCI和中文頂級期刊副主編/編委。徐剛，東南大學副研究員（教學科研）。主要從事土木工程結(jié)構(gòu)防災安全與韌性提升領域的研究，包括建筑結(jié)構(gòu)抗震性能評估與新型抗震韌性結(jié)構(gòu)體系研發(fā)等。主持國家自然科學基金、江蘇省自然科學基金、國家重點研發(fā)項目子課題、中國博士后基金特別資助和面上資助等10余項項目。已發(fā)表學術論文60余篇（SCI論文45篇），獲國家發(fā)明專利授權10余件（國際專利2件），參編行標/團標5部。獲國家級行業(yè)學會科技一等獎（3項）、巴黎國際發(fā)明展金獎和日內(nèi)瓦國際發(fā)明展銀獎等，入選全國工程建設行業(yè)杰出青年、首屆江蘇省“U35攀峰—U35探索”人選、江蘇省青年科技人才托舉工程、國家資助博士后計劃和江蘇省卓越博士后計劃等。擔任7種中英文期刊編委/青年編委/客座編輯。李愛群，北京建筑大學首席教授、東南大學特聘教授，國家級教學名師、國家杰出青年基金獲得者、全國高校黃大年式教師團隊負責人、北京學者、寶鋼教育基金優(yōu)秀教師特等獎獲得者，住建部抗震設防專委會副主任委員、中國勘察設計協(xié)會隔減震專委會副主任委員。長期從事土木工程結(jié)構(gòu)抗震抗風與隔震減震、工程結(jié)構(gòu)新體系、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與安全評估等方向的研究，是我國土木工程防災領域的知名學者。主持了國家杰青項目、國家科技支撐計劃、國家重點研發(fā)計劃、863計劃、國家自然科學基金重點項目等數(shù)十項國家級科技項目和重點工程科技攻關項目，獲國家科技進步二等獎3項、省部級科技一等獎9項等科技獎項。出版專著9部，獲國家發(fā)明專利授權60余項。

圖書目錄

前言
上篇抗震韌性剪力墻結(jié)構(gòu)
第1章緒論2
1.1研究背景2
1.2研究現(xiàn)狀3
1.2.1傳統(tǒng)混凝土剪力墻3
1.2.2改進混凝土剪力墻4
1.2.3剛性連接裝配式混凝土剪力墻7
1.2.4耗能連接裝配式混凝土剪力墻9
1.3本篇研究內(nèi)容13
本章參考文獻14
第2章混凝土夾心剪力墻的彈性力學分析21
2.1理論基礎22
2.2力學分析23
2.2.1分析模型23
2.2.2彈性力學解24
2.3多夾心剪力墻27
2.4結(jié)果討論29
2.5本章小結(jié)38
本章參考文獻38
第3章混凝土夾心剪力墻的抗震性能試驗研究39
3.1試驗概述39
3.1.1試件設計39
3.1.2材料屬性和加載裝置41
3.1.3加載制度與測點布置42
3.2試驗結(jié)果分析43
3.2.1破壞形態(tài)43
3.2.2水平力-位移曲線45
3.2.3承載能力和變形能力47
3.2.4剛度退化和耗能能力48
3.3本章小結(jié)50
本章參考文獻51
第4章混凝土夾心剪力墻的抗震性能影響因素分析52
4.1數(shù)值模型52
4.1.1材料本構(gòu)52
4.1.2單元和邊界54
4.1.3模型和求解54
4.2結(jié)果對比分析55
4.2.1骨架曲線對比55
4.2.2破壞形態(tài)對比56
4.3抗震性能影響因素分析59
4.3.1軸壓比59
4.3.2剪跨比59
4.3.3夾心段長度比61
4.3.4夾心板厚度比62
4.4本章小結(jié)64
本章參考文獻64
第5章裝配式混凝土夾心剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能試驗研究66
5.1墻體試驗設計67
5.2墻體試驗結(jié)果分析70
5.2.1破壞形態(tài)70
5.2.2水平力-位移曲線71
5.2.3剛度退化和耗能能力74
5.3結(jié)構(gòu)試驗設計75
5.3.1試件描述75
5.3.2材料屬性78
5.3.3加載裝置78
5.3.4加載制度和測點布置79
5.4結(jié)構(gòu)試驗結(jié)果分析81
5.4.1水平力-位移曲線81
5.4.2破壞形態(tài)84
5.4.3耗能能力85
5.4.4自復位能力87
5.5本章小結(jié)88
本章參考文獻89
第6章裝配式混凝土夾心剪力墻結(jié)構(gòu)的力學性能分析與評估91
6.1墻體數(shù)值模擬分析研究91
6.1.1數(shù)值模擬對比分析91
6.1.2抗震性能影響因素分析94
6.2結(jié)構(gòu)數(shù)值模擬分析研究97
6.2.1數(shù)值模擬對比分析97
6.2.2抗震性能影響因素分析99
6.3摩擦耗能連接裝配式結(jié)構(gòu)力學性能評估107
6.3.1受力分析108
6.3.2試驗對比分析111
6.4本章小結(jié)114
本章參考文獻115
第7章裝配式混凝土夾心剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震設計方法研究116
7.1基于位移的抗震設計方法116
7.1.1性能目標116
7.1.2設計步驟117
7.1.3設計算例118
7.2直接基于震后可修復性的抗震設計方法125
7.2.1非線性位移比譜與殘余位移比譜126
7.2.2抗震設計方法140
7.2.3設計算例143
7.3本章小結(jié)146
本章參考文獻147
下篇抗震韌性框架結(jié)構(gòu)
第8章緒論150
8.1研究背景150
8.2自復位裝置研究現(xiàn)狀152
8.2.1形狀記憶合金類153
8.2.2預應力絲束類155
8.2.3機械彈簧類156
8.3自復位結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀158
8.3.1試驗研究158
8.3.2抗震分析與設計159
8.4本篇研究內(nèi)容161
本章參考文獻162
第9章自復位節(jié)點的力學性能研究166
9.1引言166
9.2受力分析167
9.2.1工作原理167
9.2.2理論分析168
9.2.3數(shù)值模擬171
9.2.4參數(shù)分析171
9.3試驗研究173
9.3.1碟簧試驗173
9.3.2摩擦系數(shù)測定176
9.3.3節(jié)點試驗176
9.4本章小結(jié)181
本章參考文獻181
第10章自復位支撐的力學性能研究183
10.1引言183
10.2工作原理185
10.3試驗研究188
10.3.1試驗概況188
10.3.2試驗結(jié)果190
10.4結(jié)構(gòu)響應分析193
10.4.1數(shù)值模型193
10.4.2抗震設計方法195
10.4.3支撐框架原型結(jié)構(gòu)195
10.4.4結(jié)果與討論196
10.5本章小結(jié)200
本章參考文獻201
第11章自復位結(jié)構(gòu)的等效線性化及設計方法研究204
11.1引言204
11.2滯回參數(shù)影響205
11.3傳統(tǒng)等效線性化方法207
11.3.1若干傳統(tǒng)等效線性化方法207
11.3.2不同方法的比較209
11.4創(chuàng)新等效線性化方法(Proposed方法）214
11.4.1最優(yōu)等效線性化流程215
11.4.2回歸分析220
11.5有效性驗證222
11.5.1精度評估222
11.5.2響應預測223
11.6基于等效線性化模型的抗震設計方法224
11.6.1抗震設計方法224
11.6.2算例設計與分析驗證225
11.7本章小結(jié)229
本章參考文獻230
第12章自復位拉索支撐鋼框架結(jié)構(gòu)的抗震性能研究232
12.1引言232
12.2自復位摩擦阻尼器力學性能233
12.2.1理論分析233
12.2.2試驗研究235
12.3支撐框架結(jié)構(gòu)振動臺試驗236
12.3.1結(jié)構(gòu)模型設計236
12.3.2試驗準備239
12.3.3試驗結(jié)果241
12.4數(shù)值模擬245
12.4.1模型建立245
12.4.2模型驗證246
12.4.3參數(shù)分析247
12.5本章小結(jié)249
本章參考文獻250
第13章結(jié)語252
13.1當前的問題252
13.2未來的研究方向253
附錄255
附錄A選取的地震動記錄255
附錄B單自由度模型響應箱形圖257
附錄C單自由度模型非線性位移比259
附錄D單自由度模型殘余位移比262
附錄E單自由度模型最大絕對加速度265
附錄F單自由度模型總滯回耗能268