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第1章 绪论1

1.1 型钢混凝土异形柱结构体系1

1.2 型钢混凝土异形柱结构的研究现状及基本理论问题2

1.2.1 研究现状2

1.2.2 基本理论问题3

第2章 型钢混凝土异形柱的抗震性能6

2.1 型钢混凝土异形柱结构的受力特性6

2.1.1 两端铰接异形柱的力学特性6

2.1.2 一端固接一端铰接异形柱的力学特性8

2.1.3 两端刚接异形柱的力学特性8

2.1.4 低周反复荷载作用下刚接异形柱的受力特性10

2.2 试验概况11

2.2.1 试件的设计与制作11

2.2.2 加载方案及测试内容15

2.3 试验结果及分析17

2.3.1 试验过程及破坏形态17

2.3.2 滞回曲线20

2.3.3 强度衰减23

2.3.4 刚度退化24

2.3.5 骨架曲线31

2.3.6 延性分析34

2.3.7 耗能能力39

2.3.8 恢复力模型40

第3章 型钢混凝土异形柱结构的正截面承载力研究42

3.1 正截面承载力试验42

3.1.1 静力荷载作用下型钢混凝土异形柱正截面承载力试验42

3.1.2 低周反复荷载作用下型钢混凝土异形柱正截面承载力试验50

3.2 型钢混凝土异形柱正截面承载力理论分析53

3.2.1 型钢混凝土异形柱轴心受压极限承载力计算53

3.2.2 低周反复荷载作用下型钢混凝土异形柱弯曲开裂荷载的计算54

3.2.3 型钢混凝土异形柱正截面承载力分析的计算机编程技巧57

3.2.4 基于程序模拟的型钢混凝土异形柱正截面承载力影响因素分析64

3.2.5 型钢混凝土异形柱与钢筋混凝土异形柱的正截面承载力比较69

3.2.6 配型钢桁架混凝土异形柱与配型钢-粗钢筋混凝土异形柱的承载能力比较73

第4章 型钢混凝土异形柱结构的斜截面承载力研究75

4.1 型钢混凝土异形柱斜截面承载力试验研究75

4.1.1 第一批试件试验75

4.1.2 第二批试件试验84

4.1.3 第三批试件低周反复加载试验89

4.2 型钢混凝土异形柱的斜截面承载力计算理论89

4.2.1 型钢混凝土异形柱剪切开裂荷载的计算89

4.2.2 型钢混凝土异形柱单向受剪极限承载力计算94

4.2.3 型钢混凝土异形柱双向受剪极限承载力计算102

第5章 型钢混凝土异形柱的粘结滑移性能107

5.1 试验概况107

5.2 型钢混凝土异形柱的粘结性能107

5.2.1 粘结应力的量测107

5.2.2 粘结应力的计算107

5.2.3 型钢混凝土异形柱的粘结应力109

5.3 型钢混凝土异形柱的滑移特性113

5.3.1 滑移的量测手段113

5.3.2 荷载-滑移滞回曲线115

5.3.3 荷载-滑移骨架曲线115

5.3.4 不同柱高位置的粘结滑移分布规律116

5.4 反复荷载作用下型钢混凝土异形柱的粘结滑移本构关系116

5.4.1 柱根位置的粘结滑移本构关系116

5.4.2 无量纲的粘结滑移曲线120

5.4.3 考虑位置变化的粘结滑移曲线122

第6章 型钢高强混凝土短肢剪力墙抗震性能126

6.1 试验简介126

6.1.1 试件设计126

6.1.2 加载方式126

6.1.3 试件制作127

6.2 试验结果及分析129

6.2.1 破坏形态分析129

6.2.2 水平承载力130

6.2.3 滞回曲线133

6.2.4 骨架曲线134

6.2.5 位移延性135

6.2.6 刚度退化136

6.2.7 耗能能力137

6.2.8 不对称性分析137

第7章 型钢混凝土异形柱框架节点的抗震性能140

7.1 试件的设计与制作140

7.1.1 试件的设计140

7.1.2 试件的制作144

7.2 加载方案及测试内容146

7.2.1 加载方案146

7.2.2 测试内容147

7.3 试验结果及分析148

7.3.1 试验过程及破坏形态分析148

7.3.2 试件P-△滞回曲线154

7.3.3 骨架曲线156

7.3.4 承载能力及位移157

7.3.5 延性系数158

7.3.6 耗能分析161

7.3.7 节点变形分析162

7.3.8 节点的恢复力模型163

第8章 型钢混凝土异形柱框架节点的数值模拟168

8.1 材料的本构模型168

8.1.1 混凝土的本构模型168

8.1.2 钢材的本构模型172

8.2 单调荷载作用下荷载-变形关系的有限元计算172

8.2.1 单元类型的选取172

8.2.2 网格划分173

8.2.3 不同材料之间的相互作用173

8.2.4 边界条件的设置173

8.2.5 非线性方程的求解174

8.2.6 单调荷载作用下荷载-变形关系曲线计算与分析174

第9章 型钢混凝土异形柱框架节点承载力计算181

9.1 节点受力分析及节点核心区水平剪力的计算181

9.1.1 节点区受力分析181

9.1.2 节点核心区水平剪力的计算182

9.1.3 节点区扭矩的计算183

9.1.4 节点区各部分承担的水平剪力184

9.2 节点的受力机理187

9.2.1 钢筋混凝土框架节点受力机理187

9.2.2 型钢混凝土框架节点受力机理188

9.2.3 型钢混凝土异形柱框架节点的受力机理189

9.3 节点核心区抗裂承载力计算190

9.3.1 节点抗裂计算的意义190

9.3.2 剪扭构件抗裂承载力计算方法190

9.3.3 抗裂承载力的计算191

9.4 型钢混凝土异形柱框架节点极限承载力计算195

9.4.1 剪扭构件极限承载力计算方法195

9.4.2 实腹式配钢的型钢混凝土异形柱框架节点抗剪承载力计算197

9.4.3 空腹式配钢的型钢混凝土异形柱框架节点抗剪承载力计算200

9.4.4 型钢混凝土异形柱框架角节点剪扭承载力计算202

第10章 型钢混凝土异形柱结构的工程应用205

10.1 型钢混凝土异形柱的混凝土保护层厚度及截面配钢205

10.1.1 型钢混凝土异形柱的混凝土保护层厚度205

10.1.2 型钢混凝土异形柱的配钢分析209

10.2 型钢混凝土异形柱的轴压比限值214

10.2.1 型钢混凝土异形柱轴压比限值的确定方法215

10.2.2 满足变形控制要求的轴压比限值221

10.3 型钢混凝土异形柱框架节点构造措施及设计建议222

10.3.1 型钢混凝土异形柱-梁框架节点连接构造措施222

10.3.2 型钢混凝土异形柱框架节点内力协调构造措施226

10.3.3 型钢混凝土异形柱框架节点抗扭构造措施228

10.3.4 型钢混凝土异形柱框架节点设计方法229

参考文献230