高层钢-混凝土混合结构体系抗震性能与设计方法

本书系统地阐述了作者在高层钢-混凝土混合结构抗震性能和设计方法领域的创新性研究成果。本书共分为7章，内容主要针对钢管混凝土框架—混凝土剪力墙结构体系、钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构体系、钢管混凝土异形柱结构体系和支撑巨型框架-核心筒结构体系的抗震性能和抗倒塌性能进行了分析总结，并提出相应的抗震设计方法。 第一部分：绪论。该部分介绍了钢-混凝土混合结构的基本概念及其抗震性能的国内外研究应用发展现状，并从国内外工程实践出发，提出钢-混凝土混合结构发展趋势和亟待解决问题， 第二部分：高层结构弹塑性抗震分析方法。该部分介绍了本书主要采用的抗震分析方法及其理论基础。 第三部分：有限元模型与验证。该部分介绍了本书抗震分析模型的理论基础，验证本书所作研究分析的准确性。 第四部分：钢管混凝土框架—混凝土剪力墙结构体系抗震分析。本部分针对高层钢管混凝土框架—混凝土剪力墙结构体系，研究其双重和单重抗侧力体系对结构整体抗震性能的影响，并提出基于一致倒塌风险的钢管混凝土框架—混凝土剪力墙抗震设计方法。 第五部分：钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构体系抗震分析。本部分针对高层钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构体系，研究了其双重和单重抗侧力体系对结构整体抗震性能的影响，并提出基于一致倒塌风险的钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构体系的抗震设计方法。 第六部分：钢管混凝土异形柱结构体系。本部分研究了钢管混凝土异形柱结构体系与传统钢管混凝土框架结构的抗震性能及抗倒塌能力差异，明确了肢厚比对钢管混凝土异形柱框架结构体系抗震性能及抗倒塌能力的影响，探索了现有规范最大适用高度限值对钢管混凝土异形柱框架结构体系的适用性。 第七部分，支撑巨型框架-核心筒结构体系抗震性能分析。该部分首先提出了支撑巨型框架-核心筒结构体系的概念，总结了该新型结构体系与传统巨型框架-核心筒-伸臂桁架结构体系的优势，研究了内外筒刚度、巨型支撑刚度占比、伸臂桁架和屈曲约束支撑构件对结构体系抗震性能和抗倒塌性能的影响。

1 绪论 1.1 研究背景 1.2 高层钢-混凝土混合结构的研究现状 1.2.1 高层混合结构抗震试验研究 1.2.2 高层混合结构数值模拟研究 1.2.3 框架一核心筒混合体结构体系应用 1.3 本书主要内容 参考文献 2 高层结构弹塑性抗震分析方法 2.1 静力弹塑性分析方法 2.1.1 静力弹塑性分析概述 2.1.2 结构侧力模式 2.1.3 结构推覆分析模型 2.1.4 性能评价量化标准 2.2 动力弹塑性时程分析方法 2.2.1 动力弹塑性时程分析方法概述 2.2.2 地震动的输入标准 2.2.3 地震动强度指标 2.3 增量动力分析方法（IDA） 2.3.1 增量动力分析方法概述 2.3.2 地震动的选取 2.3.3 地震强度指标和结构损伤指标的选取 2.3.4 IDA曲线临界值的确定 2.3.5 IDA曲线的统计与绘制 2.4 基于IDA的结构抗地震倒塌分析方法 2.4.1 地震易损性分析方法 2.4.2 结构性能水准的定义及量化标准 2.4.3 结构倒塌判定依据 2.4.4 结构抗地震倒塌安全储备分析 2.4.5 一致倒塌风险验算标准 参考文献 3 有限元模型与验证 3.1 有限元模型 3.1.1 MSC.Marc有限元软件 3.1.2 基于纤维模型的框架模型 3.1.3 基于分层壳的剪力墙与核心筒模型 3.1.4 纤维模型的二次开发与截面参数定义 3.2 有限元模型验证 3.2.1 纤维模型有限元验证 3.2.2 分层壳模型验证 参考文献 4 钢管混凝土框架-混凝土剪力墙结构体系抗震分析 4.1 算例设计 4.1.1 原型结构设计 4.1.2 简化平面分析模型 4.1.3 结构计算参数 4.1.4 模型验证 4.2 结构静力弹塑性抗震分析 4.2.1 结构静力弹塑性分析模型 4.2.2 结构能力曲线分析 4.2.3 结构塑性发展路径分析 4.3 结构动力弹塑性抗震分析 4.3.1 地震动选择 4.3.2 结构顶点位移分析 4.3.3 弹塑性层间位移角分析 4.3.4 结构塑性发展路径分析 4.3.5 CFT框架基底剪力分析 4.4 结构抗地震倒塌能力分析 4.4.1 地震动选取 4.4.2 IDA曲线分析 4.4.3 结构地震易损性分析 4.4.4 结构抗地震倒塌能力分析 4.5 单重抗侧力体系的CFT框架-RC剪力墙抗震性能分析 4.5.1 算例设计 4.5.2 动力弹塑性分析 4.5.3 基于IDA的地震易损性分析 4.5.4 结构抗地震倒塌能力分析 4.6 基于一致倒塌风险的CFT框架-RC剪力墙抗震设计方法 参考文献 5 钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构体系抗震分析 5.1 算例设计 5.1.1 结构设计参数 5.1.2 结构小震弹性分析 5.1.3 弹塑性分析有限元模型 5.1.4 模态分析 5.2 静力弹塑性分析 5.2.1 分析模型建立 5.2.2 结构能力曲线分析 5.2.3 结构塑性发展路径分析 5.2.4 结构底部剪力分担比分析 5.3 动力弹塑性分析 5.3.1 地震动信息 5.3.2 结构顶点位移分析 5.3.3 结构弹塑性层间位移角分析 5.3.4 结构塑性发展路径分析 5.3.5 结构底部剪力分担比分析 5.4 基于IDA的地震易损性分析 5.4.1 地震动选取 5.4.2 IDA曲线分析 5.4.3 结构地震易损性分析 5.4.4 结构抗地震倒塌能力分析 5.5 单重抗侧力体系的CFT框架-RC核心筒抗震性能分析 5.5.1 算例设计 5.5.2 动力弹塑性分析 5.5.3 基于IDA的地震易损性分析 5.6 基于一致倒塌风险的CFT框架-RC核心筒抗震设计方法 参考文献 6 钢管混凝土异形柱结构体系抗震分析 6.1 钢管混凝土异形柱框架结构算例设计 6.1.1 CFT异形柱框架与CFT矩形柱框架对比算例 6.1.2 柱肢厚比不同的CFT异形柱框架对比算例 6.1.3 CFT异形柱框架结构最大适用高度对比算例 6.2 CFT异形柱框架与CFT矩形柱框架的抗震性能对比 6.2.1 结构动力弹塑性抗震分析 6.2.2 结构抗地震倒塌能力分析 6.3 肢厚比对CFT异形柱框架结构抗震性能的影响 6.3.1 肢厚比对地震响应的影响 6.3.2 结构抗地震倒塌能力分析 6.4 CFT异形柱框架结构最大适用高度分析 6.4.1 结构动力弹塑性抗震分析 6.4.2 结构抗地震倒塌能力分析 6.5 CFT异形柱框架一钢筋混凝土剪力墙结构工程实例 6.5.1 工程概况及对比结构设计 6.5.2 结构动力弹塑性抗震分析 6.5.3 结构抗地震倒塌能力分析 6.6 基于一致倒塌风险的CFT异形柱框架结构的抗震设计方法 参考文献 7 支撑巨型框架-核心筒结构体系抗震性能分析 7.1 原型结构与有限元方法 7.1.1 原型结构概况 7.1.2 有限元模型建模方法 7.1.3 地震动选用原则 7.2 结构抗震性能对比分析 7.2.1 算例结构 7.2.2 结构基本动力特性 7.2.3 结构抗震性能 7