多龄期钢结构抗震性能试验及地震易损性研究

目录

前言

上篇 多龄期钢结构抗震性能试验研究

第1章 多龄期钢结构抗震性能概述 3

1.1 研究背景与研究意义 3

1.2 多龄期钢结构性能退化研究现状 4

1.2.1 大气环境下钢材腐蚀机理及影响因素 4

1.2.2 钢材大气腐蚀研究方法 5

1.2.3 锈蚀钢结构力学与抗震性能研究现状 6

参考文献 10

第2章 一般大气环境下钢框架柱拟静力试验研究 12

2.1 引言 12

2.2 试验概况 12

2.2.1 试件设计 12

2.2.2 一般大气环境模拟试验 13

2.2.3 加载装置与加载制度 15

2.2.4 测试内容 16

2.2.5 材性试验 16

2.3 试验结果及分析 19

2.3.1 试件破坏过程与特征 19

2.3.2 滞回曲线 21

2.3.3 骨架曲线 23

2.3.4 承载力及延性系数 25

2.3.5 强度衰减 25

2.3.6 刚度退化 26

2.3.7 耗能能力 27

参考文献 29

第3章 一般大气环境下钢框架节点拟静力试验研究 30

3.1 引言 30

3.2 试验概况 30

3.2.1 试件设计 30

3.2.2 加载装置与加载制度 31

3.2.3 测试内容 33

3.3 试验结果及分析 33

3.3.1 试件破坏过程与特征 33

3.3.2 滞回曲线 35

3.3.3 骨架曲线 39

3.3.4 承载力及延性系数 40

3.3.5 刚度退化 40

3.3.6 耗能能力 41

参考文献 42

第4章 一般大气环境下钢框架梁拟静力试验研究 43

4.1 引言 43

4.2 试验概况 43

4.2.1 试件设计 43

4.2.2 加载装置与加载制度 44

4.3 试验结果及分析 45

4.3.1 试件破坏过程与特征 45

4.3.2 滞回曲线 46

4.3.3 骨架曲线 48

4.3.4 承载力及延性系数 49

4.3.5 刚度退化 49

4.3.6 耗能能力 50

参考文献 51

第5章 一般大气环境下平面钢框架结构拟静力试验研究 53

5.1 引言 53

5.2 试验概况 53

5.2.1 试件设计 53

5.2.2 一般大气环境模拟试验 53

5.2.3 材性试验 55

5.2.4 加载装置与加载制度 57

5.2.5 测试内容 57

5.3 试验结果及分析 58

5.3.1 试件破坏过程与特征 58

5.3.2 滞回曲线 59

5.3.3 骨架曲线 60

5.3.4 承载力及延性系数 61

5.3.5 刚度退化 62

5.3.6 耗能能力 62

参考文献 63

第6章 一般大气环境下钢框架结构地震模拟振动台试验研究 64

6.1 引言 64

6.2 试验概况 64

6.2.1 结构简介与模型设计 64

6.2.2 一般大气环境模拟试验 65

6.2.3 加载方案 68

6.2.4 测点布置及测试内容 69

6.3 试验结果及分析 71

6.3.1 模型结构破坏过程与特征 71

6.3.2 动力特性 71

6.3.3 加速度反应 72

6.3.4 位移反应 75

6.3.5 应变反应 78

6.3.6 剪力分布 80

参考文献 83

第7章 近海大气环境下钢框架柱拟静力试验研究 84

7.1 引言 84

7.2 试验概况 84

7.2.1 试件设计 84

7.2.2 近海大气环境模拟试验 86

7.2.3 加载装置与加载制度 86

7.2.4 测试内容 87

7.2.5 材性试验 88

7.3 试验结果及分析 91

7.3.1 试验现象及破坏形态 91

7.3.2 滞回曲线 93

7.3.3 骨架曲线 97

7.3.4 承载力及延性系数 98

7.3.5 强度衰减 98

7.3.6 刚度退化 100

7.3.7 耗能能力 101

7.4 锈蚀钢框架柱恢复力模型 102

7.4.1 骨架曲线模型 102

7.4.2 滞回规则 107

7.4.3 恢复力模型的建立 110

7.4.4 恢复力模型的验证 111

参考文献 111

第8章 近海大气环境下钢框架节点拟静力试验研究 113

8.1 引言 113

8.2 试验概况 113

8.2.1 近海大气环境模拟试验 113

8.2.2 试件设计 114

8.2.3 试验加载方案 115

8.2.4 测试内容 115

8.3 试验结果及分析 116

8.3.1 试验现象及破坏形态 116

8.3.2 滞回曲线 116

8.3.3 骨架曲线 120

8.3.4 承载力及延性系数 121

8.3.5 刚度退化 122

8.3.6 耗能能力 123

参考文献 123

第9章 近海大气环境下钢框架梁拟静力试验研究 124

9.1 引言 124

9.2 试验概况 124

9.2.1 试件设计 124

9.2.2 加载装置与加载制度 124

9.3 试验结果及分析 125

9.3.1 试件破坏过程与特征 125

9.3.2 滞回曲线 126

9.3.3 骨架曲线 129

9.3.4 承载力及延性系数 129

9.3.5 刚度退化 130

9.3.6 耗能能力 130

9.4 锈蚀钢框架梁恢复力模型 131

9.4.1 骨架曲线模型 131

9.4.2 滞回规则 133

9.4.3 恢复力模型的建立 135

9.4.4 恢复力模型的验证 136

参考文献 137

第10章 近海大气环境下平面钢框架结构拟静力试验研究 138

10.1 引言 138

10.2 试验概况 138

10.2.1 试件设计 138

10.2.2 近海大气环境模拟试验 139

10.2.3 加载装置与加载制度 139

10.2.4 材性试验 140

10.3 试验结果及分析 142

10.3.1 试件破坏过程与特征 142

10.3.2 滞回曲线 143

10.3.3 骨架曲线 146

10.3.4 承载力及延性系数 147

10.3.5 刚度退化 147

10.3.6 耗能能力 148

参考文献 149

第11章 近海大气环境下钢框架结构地震模拟振动台试验研究 150

11.1 引言 150

11.2 试验概况 150

11.2.1 原型结构与模型设计 150

11.2.2 加载方案与测试内容 151

11.3 试验结果及分析 151

11.3.1 模型结构破坏过程与特征 151

11.3.2 动力特性 151

11.3.3 加速度反应 152

11.3.4 位移反应 155

11.3.5 应变反应 158

11.3.6 剪力分布 161

参考文献 163

第12章 新型钢框架节点抗震性能试验研究 164

12.1 引言 164

12.2 试验概况 164

12.2.1 试件设计 164

12.2.2 加载装置与加载制度 165

12.3 试验结果及分析 166

12.3.1 试件破坏过程与特征 166

12.3.2 滞回曲线 168

12.3.3 骨架曲线 169

12.3.4 承载力及延性系数 171

12.3.5 耗能能力 171

参考文献 172

第13章 近场区竖向地震作用下钢框架结构抗震性能试验研究 173

13.1 引言 173

13.2 试验概况 173

13.2.1 原型结构与模型设计 173

13.2.2 加载方案 173

13.3 试验结果及分析 174

13.3.1 模型结构破坏过程与特征 174

13.3.2 动力特性 175

13.3.3 加速度反应 176

13.3.4 位移反应 180

13.3.5 应变反应 183

13.3.6 结构剪力 185

参考文献 186

第14章 结论 187

下篇 多龄期钢结构地震易损性研究

第15章 地震易损性概述 191

15.1 研究背景与研究意义 191

15.2 建筑结构地震易损性研究现状 191

15.2.1 国外研究概况 191

15.2.2 国内研究概况 192

15.3 地震易损性分析方法 193

15.4 地震易损性研究思路 194

15.4.1 基于类的区域建筑结构地震灾害风险评估框架 195

15.4.2 多龄期结构时变地震易损性分析方法 195

参考文献 196

第16章 典型结构的建立 199

16.1 典型结构研究现状 199

16.2 研究采用的典型结构 200

16.2.1 典型结构建立方法 200

16.2.2 典型结构空间的建立 201

16.2.3 钢框架典型结构的建立 203

16.2.4 带支撑钢框架结构典型结构的建立 206

16.2.5 钢结构厂房典型结构的建立 210

参考文献 212

第17章 解析地震易损性模型 214

17.1 解析地震易损性函数的原理及基本形式 214

17.1.1 对数正态分布函数 214

17.1.2 概率地震需求模型 215

17.1.3 概率抗震能力模型 216

17.1.4 地震易损性函数的一般形式 217

17.2 解析地震易损性模型的不确定性 218

17.2.1 不确定因素来源 218

17.2.2 不确定性的划分及量化 219

17.3 拟采用的解析地震易损性模型 222

参考文献 223

第18章 地震动记录及强度指标的选择 225

18.1 地震动记录选取 225

18.1.1 地震动记录集的研究现状 225

18.1.2 研究采用的地震动记录集 227

18.2 地震动强度指标选取 229

18.3 IDA分析中地震动调幅方法 231

参考文献 233

第19章 多龄期钢结构概率地震需求分析 235

19.1 不同侵蚀环境下多龄期钢结构腐蚀程度量化模型 235

19.1.1 一般大气环境 236

19.1.2 近海大气环境 239

19.1.3 锈蚀钢材力学性能退化规律 241

19.2 多龄期钢结构数值建模 244

19.2.1 多龄期钢框架结构数值模型的建立 244

19.2.2 多龄期带支撑钢框架结构数值模型的建立 245

19.2.3 多龄期钢结构厂房数值模型的建立 246

19.3 概率地震需求分析 247

19.3.1 钢框架结构概率地震需求分析 248

19.3.2 带支撑钢框架结构概率地震需求分析 255

19.3.3 单层钢结构厂房概率地震需求分析 260

参考文献 268

第20章 多龄期钢结构概率抗震能力分析 269

20.1