半剛性連接鋼框架結構設計

內容概要

半剛性連接鋼框架具有結構受力合理及結構延性與抗震性能好的優(yōu)點，本書全面、系統(tǒng)地介紹了半剛性連接鋼框架結構設計的有關問題，包括：半剛性連接的概念、定義、形式與受力特征，端板式半剮性連接受力性能與主要性能參數的確定方法，半剛性連接鋼框架的設計要求、實用分析方法、抗震設計方法及其制作與安裝要求。本書實用性強，可供建筑結構設計人員、有關研究人員、大學教師、研究生和高年級本科生參考。

書籍目錄

第1章  概論  1.1  鋼框架結構梁柱連接類型    1.1.1  剛接、鉸接和半剛性連接的受力性能    1.1.2  剛接、鉸接和半剛性連接的典型構造  1.2  半剛性連接鋼框架的結構優(yōu)越性  1.3  半剛性連接鋼框架的研究與應用現狀    1.3.1  半剛性連接鋼框架的試驗研究現狀    1.3.2  半剛性連接鋼框架的理論研究現狀    1.3.3  半剛性連接鋼框架的設計方法研究現狀  1.4  半剛性連接鋼框架應用存在的主要問題第2章  半剛性連接鋼框架設計基本要求  2.1  端板連接形式與構造要求  2.2  結構布置    2.2.1  柱網布置    2.2.2  主梁、次梁及支撐布置  2.3  構件形式與構造要求    2.3.1  梁    2.3.2  柱    2.3.3  普通鋼支撐    2.3.4  屈曲約束支撐    2.3.5  梁柱節(jié)點  2.4  結構作用    2.4.1  作用分類    2.4.2  樓面活荷載    2.4.3  溫度作用    2.4.4  風荷載    2.4.5  地震作用  2.5  結構設計要求    2.5.1  結構承載力驗算要求    2.5.2  結構變形驗算要求    2.5.3  結構設計應考慮的荷載效應組合第3章  梁柱端板連接節(jié)點受力性能  3.1  M-θ關系模型    3.1.1  線性模型    3.1.2  多項式模型    3.1.3  β樣條模型    3.1.4  冪函數模型    3.1.5  指數函數模型    3.1.6  Eurocode3建議的連接彎矩一轉角關系  3.2  抗彎承載力    3.2.1  組合節(jié)點的開裂彎矩    3.2.2  節(jié)點可能的失效模式    3.2.3  節(jié)點中各組件承載力的確定    3.2.4  負彎矩作用下組合節(jié)點的抗彎承載力    3.2.5  正彎矩作用下組合節(jié)點的抗彎承載力  3.3  初始轉動剛度    3.3.1  確定半剛性連接節(jié)點初始轉動剛度的組件法    3.3.2  各組件剛度的確定    3.3.3  負彎矩作用下半剛性連接節(jié)點的初始轉動剛度    3.3.4  正彎矩作用下半剛性連接節(jié)點的初始轉動剛度  3.4  轉動能力    3.4.1  組合節(jié)點承受負彎矩作用    3.4.2  組合節(jié)點承受正彎矩作用  3.5  M-θ滯回模型    3.5.1  折線形滯回模型    3.5.2  曲線形滯回模型  3.6  節(jié)點性能的試驗驗證    3.6.1  試件設計    3.6.2  量測內容    3.6.3  加載程序和裝置    3.6.4  材性試驗    3.6.5  試驗現象    3.6.6  試驗結果與分析評價    3.6.7  結論  3.7  算例    3.7.1  設計條件    3.7.2  抗彎承載力    3.7.3  初始轉動剛度    3.7.4  轉動能力  3.8  連接節(jié)點抗剪承載力、端板焊縫計算及構造要求    3.8.1  連接節(jié)點抗剪承載力    3.8.2  端板連接焊縫驗算    3.8.3  構造要求第4章  豎向荷載作用下半剛性連接鋼框架設計  4.1  梁撓度驗算    4.1.1  引言    4.1.2  鋼框架組合梁的剛度    4.1.3  框架梁撓度方程    4.1.4  非線性連接彎矩－轉角關系的線性簡化    4.1.5  算例驗證  4.2  梁承載力驗算    4.2.1  半連續(xù)設計方法    4.2.2  組合梁塑性彎矩承載力    4.2.3  連接極限設計轉角    4.2.4  設計程序    4.2.5  算例  4.3  柱承載力驗算    4.3.1  柱內力分析    4.3.2  柱承載力驗算要求    4.3.3  框架柱的計算長度  4.4  試驗驗證    4.4.1  試驗目的    4.4.2  試驗框架設計和制作    4.4.3  測量內容    4.4.4  加載程序和加載裝置    4.4.5  試驗現象    4.4.6  試驗結果    4.4.7  試驗結果與理論、現有規(guī)范比較    4.4.8  結論  4.5  算例    4.5.1  設計條件    4.5.2  結構驗算第5章  水平荷載作用下半剛性連接鋼框架設計  5.1  結構層間變形驗算    5.1.1  半剛性連接組合鋼框架在水平荷載作用下的節(jié)點特性    5.1.2  半剛性連接組合鋼框架側移的簡化計算方法    5.1.3  算例驗證  5.2  結構承載能力極限狀態(tài)驗算    5.2.1  引言    5.2.2  框架整體側移極限承載力驗算    5.2.3  水平荷載作用下組合梁的驗算    5.2.4  水平荷載作用下框架柱的驗算  5.3  試驗驗證    5.3.1  試驗目的    5.3.2  試驗概況    5.3.3  試驗結果及分析    5.3.4  試驗結果與規(guī)范、理論比較    5.3.5  試驗結論  5.4  算例    5.4.1  設計條件    5.4.2  經濟性比較第6章  半剛性連接鋼框架抗震設計  6.1  多遇地震下抗震計算    6.1.1  結構自振周期的確定    6.1.2  結構阻尼比的確定  6.2  罕遇地震下半剛性連接鋼框架彈塑性位移計算    6.2.1  半剛性連接鋼框架彈塑性地震反應分析模型    6.2.2  半剛性連接組合鋼框架彈塑性地震位移參數分析    6.2.3  彈塑性層間位移增大系數    6.2.4  半剛性連接組合鋼框架彈塑性位移工程實用計算  6.3  罕遇地震下屈曲約束支撐半剛性連接鋼框架彈塑性地震位移計算    6.3.1  屈曲約束支撐    6.3.2  屈曲約束支撐半剛性連接鋼框架體系    6.3.3  屈曲約束支撐鉸接框架性能    6.3.4  罕遇地震作用下彈塑性地震位移簡化計算  6.4  半剛性連接鋼框架模擬地震振動臺試驗    6.4.1  試驗目的    6.4.2  試驗模型    6.4.3  材性試驗    6.4.4  試驗方案    6.4.5  試驗結果    6.4.6  理論分析與試驗結果對比第7章  半剛性連接鋼框架制造與安裝  7.1  制造與安裝需注意的問題  7.2  墊板對梁柱端板連接節(jié)點性能的影響    7.2.1  試驗方案    7.2.2  試驗現象    7.2.3  試件連接彎矩－轉角曲線測試結果    7.2.4  螺栓的變形    7.2.5  總結第8章  設計示例  8.1  框架設計截面初選  8.2  五層半剛性連接組合鋼框架設計示例    8.2.1  設計資料及結構布置    8.2.2  荷載和內力計算    8.2.3  組合梁屬性計算    8.2.4  豎向荷載作用下構件驗算    8.2.5  水平荷載和豎向荷載共同作用下構件驗算    8.2.6  節(jié)點設計  8.3  結構經濟性評價附錄：梁柱端板連接組合節(jié)點性能參數表

章節(jié)摘錄

　　第1章　概論　　1.4　半剛性連接鋼框架應用存在的主要問題　　盡管半剛性連接鋼框架有諸多優(yōu)越性，且國內外對半剛性連接鋼框架的受力性能也進行了大量研究，但目前采用半剛性連接鋼框架的實際工程仍較少，特別在我國幾乎還沒有按半剛性連接鋼框架設計的實際工程，究其原因主要有以下幾個方面：　　第一，由于梁柱半剛性節(jié)點受力性能的非線性，使得半剛性連接框架的受力變形為非線性（圖1.13），因而要精確確定半剛性連接框架在外荷載下的內力與變形，需進行結構非線性分析，這給實際設計計算帶來了較大的困難?！　〉诙覈且粋€多地震國家，而以前國內外對半剛性連接鋼框架的抗震計算與設計方法研究很少，沒有系統(tǒng)的半剛性連接鋼框架的抗震設計方法。在應用半剛性連接鋼框架較多的西歐，由于地震較少，他們不考慮抗震問題。而在我國推廣使用半剛性連接鋼框架，則必須解決抗震設計問題?！　〉谌?，工廠制作及現場安裝較方便的端板式梁柱半剛性連接框架，對梁的制作精度要求較高，如梁稍長或稍短，或端板傾斜，均會給框架的安裝帶來困難，特別當框架的層數和梁跨數較多時，這一問題將更為突出。　　因此，為促進半剛性連接鋼框架結構的推廣應用，需解決下列問題：　?。?）提出工程實用的半剛性連接鋼框架分析計算方法?！　。?）提出實用的半剛性連接鋼框架抗震設計方法?！　。?）提出便于半剛性連接鋼框架施工安裝的措施。

編輯推薦

　　本書全面、系統(tǒng)地介紹了半剛性連接鋼框架結構設計的有關問題。全書共分八章。第1章介紹鋼框架結構梁柱連接模型、半剛性連接鋼框架的結構優(yōu)越性、研究現狀及應用存在的注意問題；第2章介紹半剛性連接鋼框架設計基本要求；第3章介紹梁柱端板連接節(jié)點受力性能及抗彎承載力、初始轉動剛度、轉動能力、滯回模型等的確定方法；第4章、第5章分別介紹豎向荷載和水平荷載作用下半剛性連接鋼框架的設計方法；第6章介紹半剛性連接鋼框架抗震設計；第7章介紹半剛性連接鋼框架制造與安裝；第8章介紹一個半剛性連接鋼框架設計示例。

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