钢板剪力墙的原理和性能

本书系统地阐述了作者在钢板剪力墙、半刚性框架钢板剪力墙以及密肋网格钢板剪力墙等结构体系方面所作的关于理论、试验和设计方法的创新性研究工作，结合理论分析、试验研究和有限元模拟计算给出了钢板剪力墙基于中震的性能化设计方法。内容主要包括：钢框架钢板剪力墙结构的力学性能；半刚性框架钢板剪力墙结构的力学性能；密肋网格钢板剪力墙结构的力学性能；密肋网格低屈服点钢板剪力墙结构的振动台试验及力学性能；钢板剪力墙结构基于性能的抗震设防指标及其量化；钢板剪力墙结构基于中震的性能化设计方法等。

前言
第1章 绪论 1
1.1 钢板剪力墙的概念 1
1.1.1 钢板剪力墙 1
1.1.2 钢板剪力墙的种类 3
1.2 钢板剪力墙的研究现状 6
1.2.1 早期钢板剪力墙的研究 6
1.2.2 后期钢板剪力墙的研究 9
1.3 钢板剪力墙的应用和发展 11
1.3.1 钢板剪力墙的应用 11
1.3.2 钢板剪力墙的发展 13
1.4 本书主要内容 14
参考文献 15
第2章 钢框架--钢板剪力墙的力学性能 19
2.1 引言 19
2.2 单层钢板剪力墙的滞回性能试验 19
2.2.1 试件设计与制作 19
2.2.2 试验装置及加载方案 21
2.2.3 材性试验 22
2.2.4 试验现象及破坏 23
2.2.5 试验结果及分析 28
2.3 钢板剪力墙的有限元分析 36
2.3.1 有限元模型的建立 36
2.3.2 单向荷载作用下有限元分析 37
2.3.3 循环荷载作用下有限元分析 42
2.4 斜加劲钢板剪力墙的屈曲性能分析 46
2.4.1 有限元模型的建立 47
2.4.2 变参数分析 48
2.5 斜加劲钢板剪力墙屈曲后性能分析 57
2.5.1 初始缺陷的施加方法 57
2.5.2 变参数分析 59
2.5.3 应力发展及分布 69
2.5.4 边框柱分析 72
2.6 薄钢板剪力墙的三拉杆模型 80
2.6.1 传统的简化模型 80
2.6.2 薄钢板剪力墙的刚度和承载力 84
2.6.3 三拉杆模型 85
2.6.4 模型的验证——试验结果对比 89
2.6.5 模型的验证——参数分析 91
2.7 双层钢板剪力墙的滞回性能试验 94
2.7.1 试件设计与制作 95
2.7.2 试验装置及加载方案 96
2.7.3 试验现象及破坏 96
2.7.4 试验结果及分析 97
2.8 本章小结 100
参考文献 101
第3章 半刚性框架--钢板剪力墙的力学性能 103
3.1 引言 103
3.2 半刚性框架-钢板剪力墙的滞回性能试验 103
3.2.1 半刚性连接 103
3.2.2 试件设计与制作 105
3.2.3 试验装置及测量加载方案 114
3.2.4 材性试验 117
3.2.5 试验现象 118
3.3 滞回性能试验结果分析 130
3.3.1 滞回性能分析 130
3.3.2 边框柱变形 146
3.3.3 节点变形 152
3.3.4 剪力分配 156
3.3.5 破坏模式 157
3.3.6 性能对比分析 158
3.4 半刚性框架-钢板剪力墙的有限元分析 161
3.4.1 有限元模型的建立 161
3.4.2 单向荷载作用下的有限元分析 164
3.4.3 循环荷载作用下的有限元分析 169
3.5 本章小结 176
参考文献 177
第4章 半刚性连接对钢板剪力墙的影响 179
4.1 引言 179
4.2 半刚性连接的数学模型 179
4.3 半刚性连接弯矩转角关系的确定 182
4.3.1 分组件刚度 182
4.3.2 初始刚度 186
4.3.3 抗弯承载力 187
4.3.4 M-μ曲线的确定 189
4.4 连接刚度对试验模型的影响分析 192
4.4.1 模型建立 192
4.4.2 荷载位移曲线 193
4.4.3 耗能分析 195
4.4.4 节点变形 195
4.5 连接刚度对钢板剪力墙影响的变参数分析 198
4.5.1 模型建立 198
4.5.2 非加劲型模型结果对比 199
4.5.3 屈曲约束型模型结果对比 200
4.5.4 多层多跨模型对比 201
4.6 本章小结 205
参考文献 206
第5章 密肋网格钢板剪力墙的力学性能 208
5.1 引言 208
5.2 密肋网格钢板剪力墙的滞回性能试验 208
5.2.1 试件设计与制作 208
5.2.2 试验装置及测量加载方案 211
5.2.3 试验现象 213
5.3 密肋网格钢板剪力墙试验结果分析 220
5.3.1 滞回曲线 220
5.3.2 骨架曲线 225
5.3.3 耗能能力 230
5.3.4 承载力退化 231
5.3.5 刚度退化 232
5.3.6 边框柱变形 236
5.3.7 破坏模式 237
5.4 密肋网格低屈服点钢板剪力墙的滞回性能试验研究 239
5.4.1 试件设计与制作 239
5.4.2 试验装置及测量加载方案 240
5.4.3 试验现象 241
5.5 密肋网格低屈服点钢板剪力墙试验结果分析 245
5.5.1 滞回曲线 245
5.5.2 骨架曲线 249
5.5.3 耗能能力 251
5.5.4 承载力退化 253
5.5.5 刚度退化 254
5.5.6 破坏模式 254
5.6 本章小结 256
参考文献 257
第6章 密肋网格低屈服点钢板剪力墙的振动台试验 258
6.1 引言 258
6.2 试件设计 258
6.2.1 原型结构 258
6.2.2 相似关系 259
6.2.3 试验模型及材性 260
6.2.4 配重及底座 262
6.2.5 试件的安装 263
6.3 测试及加载方案 264
6.3.1 应变测点 264
6.3.2 加速度及位移测点 265
6.3.3 地震波的选取 265
6.3.4 加载制度 267
6.4 试验过程及分析 268
6.4.1 试验现象 268
6.4.2 试验结果及分析 271
6.5 密肋网格钢板剪力墙变参数弹塑性时程分析 279
6.5.1 模型的建立 279
6.5.2 模型的验证 282
6.5.3 墙板强度的影响分析 284
6.5.4 墙板高厚比的影响分析 288
6.5.5 墙板约束方式的影响分析 293
6.5.6 墙板对框架的影响分析 297
6.5.7 简化模型的应用 301
6.6 本章小结 307
参考文献 307
第7章 钢板剪力墙基于性能的抗震设防指标及其量化 309
7.1 引言 309
7.2 钢板剪力墙的性能水平与性能目标 309
7.2.1 抗震设防水准和地震作用水平 309
7.2.2 各国性能水准的划分 310
7.2.3 钢板剪力墙的性能水准和设计准则 311
7.3 钢板剪力墙性能指标的量化 313
7.3.1 结构的性能分析 313
7.3.2 性能指标的试验统计 314
7.3.3 性能指标的量化 316
7.4 钢板剪力墙性能指标的验证分析 318
7.4.1 算例设计 318
7.4.2 指标的验证分析 322
7.5 本章小结 338
参考文献 338
第8章 钢板剪力墙基于中震的性能化设计方法 341
8.1 引言 341
8.2 延性地震设计理论与中震设防 341
8.2.1 各国延性地震设计方法 341
8.2.2 地震力调整系数与我国抗震规范的联系 343
8.2.3 小、中、大震的解说及抗震设防的核心目标 343
8.3 地震力调整系数 345
8.3.1 各国规范关于地震力调整系数的规定 345
8.3.2 地震力调整系数的确定 348
8.4 钢板剪力墙的中震性能目标及算例概况 350
8.4.1 中震设防目标及量化 350
8.4.2 算例概况 351
8.5 静力推覆分析法确定地震力调整系数 354
8.5.1 静力推覆分析法及侧向力的选择 354
8.5.2 荷载位移曲线 354
8.5.3 结构显著屈服点及超强系数的确定 355
8.5.4 各性能指标的地震力调整系数 358
8.5.5 Pushover结果分析 361
8.6 增量动力分析法确定地震力调整系数 365
8.6.1 增量动力分析法 365
8.6.2 动力分析模型 365
8.6.3 地震波的选取 366
8.6.4 增量动力分析及超强系数的确定 367
8.6.5 各性能指标的地震力调整系数 378
8.7 基于中震的性能化设计方法 380
8.7.1 各性能指标下的地震力调整系数建议值 380
8.7.2 直接基于中震的性能化设计方法 381
8.8 本章小结 382
参考文献 383
彩图