傳統(tǒng)風(fēng)格建筑組合框架抗震性能及設(shè)計(jì)方法
定 價(jià):99 元
- 作者:薛建陽翟磊戚亮杰
- 出版時(shí)間:2023/7/1
- ISBN:9787111724186
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TU352.104
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開本:16開
傳統(tǒng)風(fēng)格建筑是對(duì)我國(guó)珍貴文化遺產(chǎn)的傳承和發(fā)展,具有很高的藝術(shù)價(jià)值與科學(xué)價(jià)值,需要不斷地對(duì)其進(jìn)行深入的發(fā)掘與研究創(chuàng)新。本書共11章,主要內(nèi)容包括緒論、傳統(tǒng)風(fēng)格建筑RCCFST組合柱抗震性能試驗(yàn)研究及非線性有限元分析、傳統(tǒng)風(fēng)格建筑RCSRC組合柱抗震性能試驗(yàn)研究及抗側(cè)剛度計(jì)算、傳統(tǒng)風(fēng)格建筑混凝土梁柱組合件動(dòng)力循環(huán)加載試驗(yàn)研究、附設(shè)黏滯阻尼器的傳統(tǒng)風(fēng)格建筑新型梁柱組合件動(dòng)力循環(huán)加載試驗(yàn)研究及非線性分析、傳統(tǒng)風(fēng)格建筑RCCFST平面組合框架低周反復(fù)加載試驗(yàn)研究及有限元分析、傳統(tǒng)風(fēng)格建筑RCCFST平面組合框架擬動(dòng)力試驗(yàn)研究及彈塑性時(shí)程分析、傳統(tǒng)風(fēng)格建筑RCCFST空間組合框架振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究,以及傳統(tǒng)風(fēng)格建筑RCCFST組合框架基于位移的抗震設(shè)計(jì)。
本書內(nèi)容豐富,資料翔實(shí),可供從事歷史建筑和傳統(tǒng)風(fēng)格建筑結(jié)構(gòu)性能研究的工程技術(shù)人員和高等院校相關(guān)專業(yè)的師生參考。
中國(guó)傳統(tǒng)建筑是中華文化、華夏文明的結(jié)晶,是珍貴的文化資源,具有極高的歷史、文化、藝術(shù)和科學(xué)價(jià)值。在對(duì)這些珍貴文化遺產(chǎn)進(jìn)行保護(hù)和繼承的同時(shí),如何傳承與創(chuàng)造出具有中華民族風(fēng)格與地域特色的現(xiàn)代建筑,是目前我國(guó)城市發(fā)展與建設(shè)中遇到的新課題。
在繼承中國(guó)傳統(tǒng)建筑文化的基礎(chǔ)上,運(yùn)用現(xiàn)代建筑技藝及建筑材料模仿古建筑的形制、外觀而建造的建筑,統(tǒng)稱為“傳統(tǒng)風(fēng)格建筑”。隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn),為使建筑能更好地體現(xiàn)本地區(qū)的特點(diǎn),避免各個(gè)城市建筑的千篇一律,越來越多、各具特色的傳統(tǒng)風(fēng)格建筑將會(huì)呈現(xiàn)于不同的城市中。
在諸多結(jié)構(gòu)形式中,組合結(jié)構(gòu)因其防腐、防火、防蟲蛀、抗震性能良好及節(jié)省后期維修費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)風(fēng)格建筑中。同時(shí),古建筑形式復(fù)雜多變,利用組合結(jié)構(gòu)良好的可塑性,可以非常方便地將古建筑形制多樣的特點(diǎn)展現(xiàn)出來。因此,近年來組合結(jié)構(gòu)成為傳統(tǒng)風(fēng)格建筑的主流結(jié)構(gòu)形式。
目前,國(guó)內(nèi)學(xué)者已對(duì)傳統(tǒng)風(fēng)格建筑組合結(jié)構(gòu)開展了部分基礎(chǔ)性研究,但就其力學(xué)性能、抗震性能及設(shè)計(jì)方法等方面的研究尚不充分,且關(guān)于傳統(tǒng)風(fēng)格建筑組合結(jié)構(gòu)性能設(shè)計(jì)方面的研究更少。此外,學(xué)術(shù)界雖然對(duì)組合柱及組合框架進(jìn)行了一些抗震性能研究,但是研究的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造形式與傳統(tǒng)風(fēng)格建筑完全不同,且我國(guó)《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ 138—2016)中也沒有相關(guān)規(guī)定和設(shè)計(jì)方法,尚有很多關(guān)鍵的科學(xué)問題未能解決,需要進(jìn)一步深入和系統(tǒng)研究。因此,對(duì)傳統(tǒng)風(fēng)格建筑組合結(jié)構(gòu)的抗震性能開展研究,既是對(duì)現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與方法的擴(kuò)充,也是工程實(shí)踐的迫切需求,具有重要的理論意義和工程價(jià)值。
自2011年開始,著者及所領(lǐng)導(dǎo)的課題組陸續(xù)對(duì)傳統(tǒng)風(fēng)格建筑RC-CFST組合柱、RC-SRC組合柱、是否附設(shè)黏滯阻尼器的梁柱組合件以及傳統(tǒng)風(fēng)格建筑RC-CFST組合框架分別進(jìn)行了抗震性能試驗(yàn)研究,并結(jié)合相關(guān)理論計(jì)算及有限元模擬分析,最終匯總成本書,以期對(duì)傳統(tǒng)風(fēng)格建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)及工程推廣應(yīng)用提供一定的技術(shù)支持。
本書由薛建陽、翟磊撰寫,由薛建陽統(tǒng)稿、戚亮杰校閱全書。著者及課題組成員博士生董金爽、馬林林、張新和碩士生林建鵬、李海博、葛朱磊、趙軒、門博宇等都進(jìn)行了大量的試驗(yàn)和理論分析工作。此外,本書涉及的研究?jī)?nèi)容還得到國(guó)家自然科學(xué)基金(52278317)、陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究計(jì)劃(2021JM-367)、陜西省重點(diǎn)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)計(jì)劃(2019TD-029)和中建股份有限公司科技研發(fā)計(jì)劃(CSCEC-2012-Z-16)等科研課題的資助與大力支持,在此一并表示衷心感謝。
限于著者水平,書中難免存在不妥與錯(cuò)誤之處,敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。
著者
前言
第1章緒論1
1.1研究背景及意義1
1.1.1傳統(tǒng)風(fēng)格建筑簡(jiǎn)介1
1.1.2傳統(tǒng)風(fēng)格建筑的形成和發(fā)展2
1.1.3傳統(tǒng)風(fēng)格建筑常用結(jié)構(gòu)體系3
1.1.4研究意義3
1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀5
1.2.1傳統(tǒng)風(fēng)格建筑研究現(xiàn)狀5
1.2.2組合柱研究現(xiàn)狀6
1.2.3附設(shè)消能器的阻尼節(jié)點(diǎn)研究現(xiàn)狀7
1.2.4鋼-混凝土組合框架研究現(xiàn)狀8
1.3本書的主要研究?jī)?nèi)容9
1.3.1傳統(tǒng)風(fēng)格建筑組合柱力學(xué)性能研究9
1.3.2傳統(tǒng)風(fēng)格建筑新型梁柱組合件力學(xué)性能及減震研究10
1.3.3傳統(tǒng)風(fēng)格建筑RC-CFST平面組合框架抗震性能研究10
1.3.4傳統(tǒng)風(fēng)格建筑RC-CFST空間組合框架結(jié)構(gòu)抗震性能研究10
1.3.5傳統(tǒng)風(fēng)格建筑RC-CFST組合框架性能化設(shè)計(jì)及建議10
第2章傳統(tǒng)風(fēng)格建筑RC-CFST組合柱抗震性能試驗(yàn)研究11
2.1引言11
2.2試驗(yàn)概況11
2.2.1試件設(shè)計(jì)11
2.2.2試驗(yàn)加載及測(cè)點(diǎn)布置12
2.3試驗(yàn)結(jié)果分析15
2.3.1破壞模式15
2.3.2滯回曲線15
2.3.3骨架曲線16
2.3.4位移及延性17
2.3.5耗能能力18
2.3.6剛度退化19
2.3.7承載力衰減21
2.4本章小結(jié)21
第3章傳統(tǒng)風(fēng)格建筑RC-CFST組合柱非線性有限元分析22
3.1引言22
3.2模型建立22
3.2.1混凝土本構(gòu)關(guān)系22
3.2.2鋼材本構(gòu)關(guān)系24
3.2.3單元選型及網(wǎng)格劃分24
3.2.4定義相互作用關(guān)系25
3.2.5定義邊界條件及施加荷載26
3.3計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析27
3.3.1骨架曲線27
3.3.2變形模式29
3.3.3模型應(yīng)力分析29
3.4傳統(tǒng)風(fēng)格建筑RC-CFST組合柱參數(shù)分析33
3.4.1鋼管屈服強(qiáng)度34
3.4.2混凝土強(qiáng)度36
3.4.3縱筋配筋率37
3.4.4上下柱線剛度比39
3.4.5軸壓比41
3.5本章小結(jié)42
第4章傳統(tǒng)風(fēng)格建筑RC-SRC組合柱抗震性能試驗(yàn)研究及抗側(cè)剛度計(jì)算44
4.1引言44
4.2試驗(yàn)概況44
4.2.1試件設(shè)計(jì)44
4.2.2試驗(yàn)加載及測(cè)點(diǎn)布置45
4.3試驗(yàn)結(jié)果分析46
4.3.1破壞過程及特征46
4.3.2滯回曲線48
4.3.3骨架曲線48
4.3.4承載力及延性49
4.3.5耗能能力49
4.3.6剛度退化50
4.3.7強(qiáng)度衰減51
4.4傳統(tǒng)風(fēng)格建筑組合柱抗側(cè)剛度研究51
4.4.1截面抗彎剛度51
4.4.2組合柱抗側(cè)剛度公式推導(dǎo)及驗(yàn)證53
4.5本章小結(jié)55
第5章傳統(tǒng)風(fēng)格建筑混凝土梁柱組合件動(dòng)力循環(huán)加載試驗(yàn)研究56
5.1引言56
5.2試件設(shè)計(jì)56
5.2.1模型設(shè)計(jì)及制作56
5.2.2材性試驗(yàn)60
5.3加載方案61
5.3.1加載裝置61
5.3.2加載制度62
5.3.3量測(cè)方案63
5.4試驗(yàn)加載過程及破壞形態(tài)64
5.4.1雙梁-柱試件DLJ-164
5.4.2單梁-柱試件SLJ-166
5.5應(yīng)變分析67
5.6試驗(yàn)結(jié)果及分析68
5.6.1柱頂荷載-位移曲線68
5.6.2柱頂荷載-位移骨架曲線69
5.6.3承載力及特征位移70
5.6.4延性分析71
5.6.5耗能性能71
5.6.6剛度退化及剛度分析73
5.6.7承載力衰減75
5.7本章小結(jié)76
第6章附設(shè)黏滯阻尼器的傳統(tǒng)風(fēng)格建筑新型梁柱組合件動(dòng)力循環(huán)加載試驗(yàn)研究77
6.1引言77
6.2試件設(shè)計(jì)與制作77
6.2.1試件設(shè)計(jì)77
6.2.2黏滯阻尼器的選擇79
6.3加載方案80
6.3.1加載裝置80
6.3.2加載制度81
6.3.3量測(cè)方案83
6.4試驗(yàn)加載過程及破壞形態(tài)84
6.4.1雙梁-柱試件DLJ-284
6.4.2雙梁-柱試件DLJ-386
6.4.3單梁-柱試件SLJ-288
6.4.4單梁-柱試件SLJ-390
6.5應(yīng)變分析92
6.6試驗(yàn)結(jié)果及分析93
6.6.1柱頂荷載-位移滯回曲線93
6.6.2黏滯阻尼器阻尼力-位移曲線94
6.6.3柱頂荷載-位移骨架曲線96
6.6.4承載力分析97
6.6.5變形能力及延性98
6.6.6耗能分析98
6.6.7剛度退化及剛度分析101
6.6.8承載力衰減103
6.7累積損傷分析105
6.7.1地震損傷計(jì)算105
6.7.2地震損傷模型106
6.7.3損傷模型的適用性分析107
6.8本章小結(jié)109
第7章附設(shè)黏滯阻尼器的傳統(tǒng)風(fēng)格建筑新型梁柱組合件非線性分析110
7.1引言110
7.2有限元模型建立110
7.2.1分析步設(shè)置110
7.2.2黏滯阻尼器模擬111
7.3數(shù)值模擬分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析112
7.3.1破壞模式112
7.3.2荷載-位移曲線112
7.3.3骨架曲線116
7.3.4黏滯阻尼器阻尼力-位移曲線117
7.4參數(shù)分析118
7.4.1軸壓比118
7.4.2混凝土強(qiáng)度125
7.4.3阻尼系數(shù)131
7.4.4阻尼指數(shù)138
7.4.5黏滯阻尼器放置角度144
7.5設(shè)計(jì)建議150
7.6本章小結(jié)151
第8章傳統(tǒng)風(fēng)格建筑RC-CFST平面組合框架低周反復(fù)加載試驗(yàn)研究及有限元分析153
8.1引言153
8.2試驗(yàn)概況153
8.2.1模型設(shè)計(jì)與制作153
8.2.2試驗(yàn)測(cè)試內(nèi)容與測(cè)點(diǎn)布置158
8.2.3試驗(yàn)加載裝置和加載制度159
8.3試驗(yàn)現(xiàn)象與破壞特征160
8.3.1試驗(yàn)過程及現(xiàn)象描述160
8.3.2結(jié)構(gòu)破壞模式分析163
8.4試驗(yàn)結(jié)果與分析163
8.4.1滯回曲線163
8.4.2骨架曲線164
8.4.3層間位移角與延性165
8.4.4耗能能力166
8.4.5剛度退化166
8.4.6承載力衰減167
8.5傳統(tǒng)風(fēng)格建筑RC-CFST平面組合框架非線性有限元分析167
8.5.1模型建立167
8.5.2計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比167
8.5.3參數(shù)分析168
8.5.4抗震能力評(píng)估及設(shè)計(jì)建議170
8.6本章小結(jié)170
第9章傳統(tǒng)風(fēng)格建筑RC-CFST平面組合框架擬動(dòng)力試驗(yàn)研究及彈塑性時(shí)程分析171
9.1試驗(yàn)概況171
9.1.1模型設(shè)計(jì)與制作171
9.1.2相似關(guān)系173
9.1.3試驗(yàn)方法原理173
9.1.4試驗(yàn)加載與測(cè)點(diǎn)布置175
9.2試驗(yàn)結(jié)果及分析176
9.2.1破壞過程及特征176
9.2.2自振頻率及周期177
9.2.3位移響應(yīng)177
9.2.4加速度響應(yīng)178
9.2.5恢復(fù)力特征曲線179
9.2.6骨架曲線與位移角180
9.2.7應(yīng)變響應(yīng)181
9.3傳統(tǒng)風(fēng)格建筑RC-CFST平面組合框架動(dòng)力非線性分析182
9.3.1模型建立182
9.3.2計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比182
9.3.3彈塑性動(dòng)力反應(yīng)183
9.3.4出鉸順序分析183
9.3.5抗震能力評(píng)估184
9.4本章小結(jié)185
第10章傳統(tǒng)風(fēng)格建筑RC-CFST空間組合框架振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究186
10.1引言186
10.2試驗(yàn)概況186
10.2.1模型設(shè)計(jì)與制作186
10.2.2模型材料190
10.2.3模型的相似設(shè)計(jì)191
10.2.4模型的配重設(shè)計(jì)193
10.3試驗(yàn)方案194
10.3.1測(cè)量?jī)?nèi)容與儀器布置194
10.3.2地震波的選取及加載方案194
10.4試驗(yàn)過程及現(xiàn)象197
10.5結(jié)構(gòu)破壞模式202
10.6模型動(dòng)力特性分析202
10.6.1自振頻率204
10.6.2阻尼比204
10.7模型地震反應(yīng)分析205
10.7.1加速度反應(yīng)205
10.7.2位移反應(yīng)210
10.7.3柱架層間位移角215
10.7.4地震剪力216
10.7.5滯回曲線217
10.7.6累積耗能219
10.7.7動(dòng)力抗側(cè)剛度220
10.7.8應(yīng)變反應(yīng)221
10.7.9扭轉(zhuǎn)響應(yīng)223
10.8原型結(jié)構(gòu)抗震性能分析224
10.8.1原型結(jié)構(gòu)自振頻率及周期224
10.8.2原型結(jié)構(gòu)加速度響應(yīng)224
10.8.3原型結(jié)構(gòu)位移及扭轉(zhuǎn)響應(yīng)225
10.9傳統(tǒng)風(fēng)格建筑RC-CFST空間組合框架抗震能力評(píng)估及設(shè)計(jì)建議225
10.10本章小結(jié)226
第11章傳統(tǒng)風(fēng)格建筑RC-CFST組合框架基于位移的抗震設(shè)計(jì)228
11.1引言228
11.2傳統(tǒng)風(fēng)格建筑RC-CFST組合框架的性能水平及其量化228
11.2.1性能水平和性能目標(biāo)228
11.2.2性能指標(biāo)的量化230
11.3多層傳統(tǒng)風(fēng)格建筑RC-CFST組合框架側(cè)向位移模式研究233
11.3.1模型建立234
11.3.2模態(tài)分析235
11.3.3側(cè)移模式分析236
11.4傳統(tǒng)風(fēng)格建筑RC-CFST組合框架基于位移的抗震設(shè)計(jì)方法237
11.4.1傳統(tǒng)風(fēng)格建筑RC-CFST組合框架目標(biāo)側(cè)移的確定237
11.4.2多自由度體系的等效轉(zhuǎn)化238
11.4.3位移反應(yīng)譜240
11.4.4基于位移的抗震設(shè)計(jì)步驟240
11.5本章小結(jié)241
參考文獻(xiàn)242