目录

前言

第1章 绪论

1.1 概述

1.2 结构抗震性能的研究方法

1.3 钢结构滞回性能的研究现状

1.4 本书的目的、研究方法和研究内容

参考文献

第2章 钢构件滞回性能的有限元分析

2.1 八节点超参数壳体单元坐标和位移函数

2.2 几何矩阵

2.3 应力和应变关系在整体和局部坐标间的转换

2.4 单元刚度矩阵

2.5 Kirchhoff应力和Cauchy应力的转换

2.6 等效节点力

2.7 建筑用钢材的混合强化本构关系

2.7.1 小变形下的本构关系

2.7.2 大变形下的本构关系

2.8 弹塑性各向异性损伤—混合强化本构关系

2.8.1 损伤材料的弹性本构方程

2.8.2 损伤混合强化规律

2.8.3 小变形弹塑性各向异性损伤本构关系

2.8.4 损伤演化方程

2.8.5 大变形弹塑性各向异性损伤本构关系

2.9 非线性有限元方程的求解及计算程序

2.9.1 位移增量法

2.9.2 应力、应变关系的求解

2.9.3 强化参数H的确定

2.9.4 数值积分的选择

2.9.5 残余应力及初始几何缺陷的处理

2.9.6 程序框图

2.10 计算程序精度验证

2.10.1 板壳大挠度弯曲问题

2.10.2 板壳屈曲问题

2.10.3 应变反向加载

2.10.4 箱形截面轴心受力构件单调加载

2.10.5 钢构件滞回性能

2.10.6 压弯构件的弹塑性弯扭屈曲

参考文献

第3章 梁柱全焊刚性连接滞回性能的有限元分析

3.1 弹塑性同性损伤本构关系

3.1.1 损伤变量与有效应力

3.1.2 损伤演化方程

3.1.3 考虑损伤和几何非线性的有限元方程

3.2 20节点空间等参元的几何特性及矩阵分析

3.2.1 节点坐标和位移

3.2.2 几何矩阵

3.2.3 单元刚度矩阵

3.2.4 等效节点力的计算

3.3 非线性有限元方程的求解

3.4 计算程序精度验证

参考文献

第4章 梁柱高强度螺栓连接的有限元模拟

4.1 接触问题的基本求解方法

4.2 ANSYS有限元建模

4.3 算例验证

参考文献

第5章 四边简支板受面内拉压循环荷载

5.1 分析参数设计

5.2 短板

5.3 长板

参考文献

第6章 箱形截面短柱受拉压循环荷载

6.1 分析参数设计

6.2 方管截面短柱

6.2.1 滞回曲线

6.2.2 强震下的板件宽厚比限值

6.3 矩形管截面短柱

6.4 小结

参考文献

第7章 箱形截面短柱受常轴力、循环弯矩

7.1 分析参数设计

7.2 滞回曲线

7.3 参数影响分析

7.3.1 翼缘宽厚比

7.3.2 腹板高厚比

7.3.3 轴压比

7.4 抗震设计建议

7.5 试验研究

7.5.1 试件设计及试验方案

7.5.2 试验结果及分析

7.5.3 试验结果对抗震设计建议适用性的验证

7.6 小结

参考文献

第8章 方管形截面支撑杆受拉压循环荷载

8.1 加载方式

8.2 残余应力的影响

8.3 模拟试件设计

8.4 滞回曲线的规律与特征

8.4.1 滞回曲线

8.4.2 包络线分析

8.4.3 单调加载曲线

8.4.4 支撑滞回曲线的基本特征

8.5 边界条件的影响

8.6 强度与延性

8.7 强震下构件的板件宽厚比限值

8.8 小结

参考文献

第9章 工字形截面支撑杆受拉压循环荷载

9.1 分析参数及试件设计

9.2 滞回曲线

9.3 各种参数对滞回性能的影响

9.3.1 翼缘板宽厚比

9.3.2 长细比

9.3.3 尺寸效应

9.4 强度与延性

9.5 强震下板件宽厚比限值

9.6 小结

参考文献

第10章 工字形截面梁

10.1 分析参数设计

10.2 平面外长细比的影响

10.3 翼缘宽厚比的影响

10.4 腹板高厚比的影响

10.5 残余应力的影响

10.6 抗震设计建议

10.7 小结

参考文献

第11章 工字形截面偏压构件

11.1 分析参数设计

11.2 滞回性能

11.3 各种参数的影响

11.3.1 翼缘宽厚比

11.3.2 腹板高厚比

11.3.3 轴压比

11.3.4 构件长细比

11.4 小结

参考文献

第12章 工字形截面压弯构件

12.1 分析参数设计

12.2 滞回性能

12.3 分析参数对滞回性能的影响

12.3.1 翼缘宽厚比的影响

12.3.2 腹板高厚比的影响

12.3.3 轴压比的影响

12.3.4 平面外长细比的影响

12.4 压弯构件轴压比和长细比的相关性

12.5 抗震设计建议

12.6 小结

参考文献

第13章 梁柱全焊刚性连接

13.1 试件设计

13.1.1 CWT系列试件

13.1.2 DB系列试件

13.1.3 BFT系列试件

13.1.4 CFT系列试件

13.1.5 CFW系列试件

13.1.6 SPAN系列试件

13.1.7 NC系列试件

13.1.8 WM系列试件

13.1.9 MST系列试件

13.1.10 NBB试件

13.2 单元划分

13.3 材料模型

13.4 加载制度

13.5 计算结果

13.6 对计算结果的分析

13.6.1 梁柱连接的应力分析

13.6.2 损伤分析

13.6.3 节点域厚度的影响

13.6.4 梁高的影响

13.6.5 梁翼缘厚度的影响

13.6.6 柱翼缘厚度的影响

13.6.7 柱翼缘宽度的影响

13.6.8 高跨比的影响

13.6.9 柱轴力的影响

13.6.10 焊缝强度的影响

13.6.11 钢材强度的影响

13.6.12 损伤的影响

13.6.13 循环荷载的影响

13.6.14 焊接衬板的影响

13.7 试验研究一

13.7.1 材性试验

13.7.2 焊接刚性梁柱连接的循环加载试验

13.7.3 试验结果分析

13.8 试验研究二

13.8.1 试件设计

13.8.2 试验方案

13.8.3 试验结果

13.8.4 试验结果分析

13.8.5 影响试件性能的主要因素

13.9 小结

参考文献

第14章 梁柱栓焊刚性连接

14.1 分析参数设计

14.1.1 节点域厚度

14.1.2 柱轴压力

14.1.3 高强度螺栓预拉力及摩擦面抗滑移系数

14.1.4 梁高度（HB系列）

14.1.5 梁翼缘厚度（TBF系列）

14.1.6 柱翼缘厚度（TCF系列）

14.1.7 柱翼缘宽度（WCF系列）

14.1.8 梁剪跨比（SPAN系列）

14.1.9 焊缝屈服强度（WM系列）

14.1.10 梁钢材屈服强度（BM系列）

14.1.11 梁腹板开口形状

14.1.12 焊接衬板处理方法（MBB系列）

14.2 连接受力性能及断裂分析

14.2.1 沿梁长度方向应力发展

14.2.2 梁腹板切角断面的应力分析

14.2.3 对接焊缝断面的应力

14.3 参数影响分析

14.3.1 柱轴力的影响

14.3.2 高强度螺栓预拉力及摩擦面抗滑移系数的影响

14.3.3 梁高的影响

14.3.4 梁翼缘厚度的影响

14.3.5 柱翼缘厚度的影响

14.3.6 柱翼缘宽度的影响

14.3.7 梁剪跨比的影响

14.3.8 焊缝屈服强度的影响

14.3.9 梁钢材屈服强度的影响

14.3.10 对接焊缝处梁腹板洞口形状的影响

14.3.11 焊接衬板处理方法的影响

14.4 试验研究

14.4.1 试件设计及试验方案

14.4.2 试验结果及分析

14.4.3 试验结果的数值模拟

14.5 小结

参考文献

第15章 改进型梁柱连接

15.1“骨式”节点

15.1.1 分析参数设计

15.1.2 各参数的影响

15.1.3 连接受力性能分析

15.2 焊接盖板节点

15.2.1 分析参数设计

15.2.2 各种参数的影响

15.2.3 连接受力性能分析

15.3 焊接梁腋节点

15.3.1 分析参数设计

15.3.2 各种参数的影响

15.3.3 连接受力性能分析

15.4 加腋节点试验研究

15.4.1 加腋节点设计及试验方案

15.4.2 试验结果及分析

15.5 小结

参考文献

第16章 梁柱端板式连接

16.1 分析参数设计

16.1.1 试件设计

16.1.2 材料参数

16.1.3 单元划分及边界条件

16.1.4 加载制度及破坏准则

16.2 连接受力性能分析

16.2.1 单向加载性能

16.2.2 循环加载性能

16.3 各种参数的影响

16.3.1 螺栓直径、级别与排列方式

16.3.2 端板厚度及加劲肋

16.3.3 端板宽度

16.3.4 节点域板厚及加劲肋

16.3.5 柱的轴压比

16.3.6 柱翼缘尺寸

16.3.7 梁端剪力

16.3.8 梁截面高度

16.3.9 螺栓预拉力

16.3.10 钢材牌号

16.4 试验研究

16.4.1 试件设计及试验方案

16.4.2 试验结果及分析

16.4.3 试验结果与模拟结果的对比

16.5 端板连接节点设计

16.5.1 螺栓

16.5.2 端板

16.5.3 节点域

16.5.4 柱翼缘

16.5.5 构造

16.5.6 弯矩转角关系

16.6 小结

参考文献

第17章 带悬臂梁段拼接的梁柱连接

17.1 分析试件设计

17.2 连接受力性能分析

17.3 各种参数的影响

17.3.1 拼接方式

17.3.2 设计方法

17.3.3 抗滑移系数（U和UR系列试件）

17.3.4 螺栓预拉力

17.3.5 螺栓级别（BG、BGR系列试件）

17.3.6 螺栓直径（BD、BDR系列试件）

17.3.7 翼缘拼接板厚度

17.3.8 腹板拼接板厚度

17.3.9 翼缘螺栓数量

17.3.10 腹板螺栓数量

17.3.11 翼缘螺栓间距

17.3.12 腹板螺栓间距

17.3.13 梁翼缘厚度

17.3.14 梁腹板厚度

17.3.15 梁截面高度

17.3.16 梁剪跨比

17.3.17 拼接位置

17.3.18 柱翼缘厚度

17.3.19 柱腹板厚度

17.3.20 柱轴力

17.4 试验研究

17.4.1 试件设计及试验方案

17.4.2 材性及连接抗滑移系数试验

17.4.3 梁柱连接试验结果及分析

17.4.4 试验结果与有限元模拟结果的对比

17.5 抗震设计建议

17.6 小结

参考文献

第18章 梁腹板双角钢与柱抗剪连接

18.1 分析参数设计

18.2 有限元模型

18.3 连接受力性能分析

18.4 各种参数的影响

18.4.1 连接抗滑移系数

18.4.2 螺栓预拉力

18.4.3 螺栓级别和直径

18.4.4 螺栓中心线到与梁连接角钢肢背距离

18.4.5 梁剪跨比

18.4.6 柱翼缘厚度

18.4.7 梁高度

18.4.8 螺栓数量

18.4.9 角钢厚度

18.4.10 角钢长度

18.4.11 连接方法

18.4.12 角钢材性

18.5 试验研究

18.5.1 试件设计及试验方案

18.5.2 试验结果与模拟结果的对比

18.5.3 试验结果及分析

18.6 小结

参考文献

第19章 梁与柱腹板连接

19.1 分析参数设计

19.1.1 有限元模拟试件设计

19.1.2 试件材料参数的选取

19.1.3 BASE试件

19.1.4 TCF系列试件

19.1.5 WCF系列试件

19.1.6 DB系列试件

19.1.7 TBF系列试件

19.1.8 NC系列试件

19.1.9 CPL系列试件

19.1.10 FSCP系列试件

19.1.11 PT系列试件

19.1.12 UF系列试件

19.1.13 STRM系列试件

19.1.14 STRW系列试件

19.1.15 LB系列试件

19.1.16 CPT系列试件

19.1.17 HCW系列试件

19.1.18 SBW系列试件

19.1.19 DC系列试件

19.1.20 RBS系列试件

19.2 连接受力性能分析

19.2.1 滞回性能

19.2.2 梁柱腹板连接节点的应力分析

19.3 各种参数对连接滞回性能的影响

19.3.1 柱翼缘（节点域）厚度

19.3.2 柱翼缘宽度

19.3.3 梁截面高度

19.3.4 梁翼缘厚度

19.3.5 柱轴力

19.3.6 连接板长度

19.3.7 柱加劲肋

19.3.8 高强度螺栓预拉力

19.3.9 连接抗滑移系数

19.3.10 钢材屈服强度

19.3.11 焊缝强度

19.3.12 梁剪跨比

19.3.13 连接板厚度

19.3.14 梁腹板开口形状

19.3.15 焊接衬板处理方法

19.3.16 节点双向弯曲

19.3.17 梁端削弱（骨式连接）

19.4 小结

参考文献

第20章 偏心支撑

20.1 偏心支撑钢框架滞回性能的有限元分析

20.1.1 有限元模型

20.1.2 壳单元交界处节点位移的协调

20.1.3 梁单元与曲壳单元的连接

20.1.4 程序框图

20.1.5 算例验证

20.2 单斜杆偏心支撑

20.2.1 分析参数设计

20.2.2 耗能梁段受力性能分析

20.2.3 各种参数对滞回性能的影响

20.3 K形偏心支撑

20.3.1 分析参数设计

20.3.2 耗能梁段受力性能分析

20.3.3 各种参数的影响

20.4 Y形偏心支撑

20.4.1 分析参数设计

20.4.2 耗能梁段受力性能分析

20.4.3 各种参数的影响

20.5 小结

20.5.1 本文结论

20.5.2 抗震对策和设计建议

参考文献

第21章 钢框架—内填钢筋混凝土剪力墙结构

21.1 SRCW结构体系的研究状况

21.1.1 试验研究

21.1.2 结构分析方法

21.1.3 数值模拟

21.1.4 SRCW结构体系研究有待解决的问题

21.2 半刚性连接钢框架—内填RC剪力墙结构滞回性能试验

21.2.1 试件原结构设计

21.2.2 试验试件设计

21.2.3 加载方案

21.2.4 试验结果分析

21.3 试件的塑性破坏机构分析

21.4 结构滞回性能有限元分析

21.4.1 材料的本构关系（平面应力问题）

21.4.2 有限元模型

21.5 结构滞回性能有限元模拟结果及分析

21.5.1 本文试件滞回性能模拟

21.5.2 不同设计参数对结构滞回性能的影响

21.5.3 有限元模拟分析结论

21.5.4 本文有限元模拟存在的不足和研究建议

21.6 小结

参考文献