钢框架结构震害的计算机模拟

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外对钢框架结构的研究现状

1.2.1 国外的研究现状

1.2.2 国内的研究现状

1.3 计算机模拟的研究意义

第2章 钢框架结构的震害及规律

2.1 静力作用下钢框架结构的受力特点

2.1.1 强度破坏

2.1.2 失稳破坏

2.2 钢框架结构的震害

2.2.1 节点连接破坏

2.2.2 构件破坏

2.2.3 结构倒塌

2.3 重力荷载与水平地震荷载在节点产生的弯矩

2.4 本章小结

第3章 有限元模型验证

3.1 引言

3.2 壳元节点模型

3.2.1 单向荷载作用

3.2.2 往复荷载作用

3.3 实体单元模型

3.3.1 栓焊混合节点

3.3.2 组合粱

3.4 本章小结

第4章 节点域的性能和模型

4.1 工字梁与H型钢柱翼缘连接

4.1.1 节点域的弹性性能

4.1.2 节点域的强度和屈服后性能

4.1.3 节点域模型

4.2 工字梁与H型钢柱腹板连接

4.2.1 腹板连接各部分刚度分析

4.2.2 梁翼缘连接板等效剪切刚度

4.2.3 梁连接板抗弯刚度

4.2.4 腹板连接各部分强度分析

4.2.5 腹板连接的简化模型

4.3 工字梁与箱形柱连接

4.3.1 节点域的刚度分析

4.3.2 节点域的强度分析

4.3.3 简化模型

4.4 轴力对节点域性能的影响

4.5 侧梁对节点域性能的影响

4.6 本章小结

第5章 梁柱节点焊缝应力强度因子的参数分析

5.1 引言

5.1.1 应力强度因子

5.1.2 断裂韧度的确定方法

5.2 焊接结构裂缝的产生和扩展

5.3 梁柱节点附近应力分布

5.3.1 应力分布

5.3.2 梁翼缘的正应力大小

5.3.3 扇形切角部位应力分布

5.4 水平荷载作用下梁柱节点焊缝的应力强度因子

5.4.1 I型应力强度因子分布

5.4.2 K1随裂缝深度变化

5.4.3 K1随各参数的变化情况

5.4.4 公式归纳

5.4.5 应力强度因子最大值

5.5 竖向荷载作用下梁柱节点焊缝的应力强度因子

5.5.1 均匀设计法

5.5.2 公式拟合

5.6 焊接残余应力对焊缝断裂性能的影响

5.7 本章小结

第6章 钢框架结构平面模型

6.1 引言

6.1.1 加荷速度对材料力学性能的影响

6.1.2 结构整体性评定方法

6.2 混凝土楼板对钢框架受力性能的影响

6.3 钢框架结构平面模型

6.3.1 楼板

6.3.2 模型

6.4 钢框架结构震害模拟

6.4.1 结构体系

6.4.2 地震动记录

6.4.3 阻尼

6.4.4 震害

6.4.5 分析结果

6.5 本章小结

参考文献

物理量名称及符号2100433B

《钢框架结构震害的计算机模拟》首先分析静力荷载作用下梁柱节点的刚度，建立节点模型。再通过模拟静力循环荷载作用下梁柱节点滞回性能。来间接验证该模型能否模拟地震荷载作用下梁柱节点滞回性能。然后。结合断裂力学讲述了梁柱节点焊缝的断裂性能。最后建立模型对钢框架结构典型震害进行了模拟。《钢框架结构震害的计算机模拟》为解释钢框架梁柱节点破坏现象提供了依据，也为建筑结构抗震设计提供了工具。刘洪波，男，1976年出生。黑龙江省鸡东县人。2006年毕业于哈尔滨工业大学防灾减灾与防护工程专业，获博士学位。目前在黑龙江大学建筑工程学院任教，主要从事高层钢结构、轻钢结构和地震工程方面研究，在钢框架结构简化模型、楔形蜂窝构件、钢结构节点震害和钢框架结构仿真等方面做了大量研究。目前已承担国家自然基金项目3项。中国地震局项目1项，黑龙江省教育厅项目1项，发表论文20余笛，其中10余篇被EI检索。

本书首先分析静力荷载作用下梁柱节点的刚度，建立节点模型。再通过模拟静力循环荷载作用下梁柱节点滞回性能。来间接验证该模型能否模拟地震荷载作用下梁柱节点滞回性能。然后。结合断裂力学讲述了梁柱节点焊缝的断裂性能。最后建立模型对钢框架结构典型震害进行了模拟。

《汶川地震建筑震害分析与重建研讨会》建议书

专题一：震害调查与分析

1.汶川8.0级地震强震动观测及记录初步分析

2.汶川大地震——成都、都江堰所见所学所想

3.地震工程灾害与防御（Ⅰ）——汶川地震灾害调查与恢复重建对策

4.汶川地震建筑震害分析

5.汶川地震震害启示：抗震概念设计问题

6.5.12汶川地震建筑物震害与启示

7.5.12四川汶川地震后青川房屋震害调查与初步分析

8.汶川地震震害调查及初步分析

9.四川汶川地震工程震害初步调查与启示

10.汶川地震后都江堰市钢筋混凝土结构震害调查及修复建议

11.汶川地震后都江堰市砌体结构震害调查及修复建议

12.汶川地震中都江堰市的房屋震害

13.汶川大地震绵竹城区及村镇建筑震害纪实分析与思考

14.汶川地震部分多层混合砌体结构房屋震害调查及特征分析

15.汶川地震村镇住宅的震害分析与重建建议

16.汶川地震村镇民居震害调查与分析

17.汶川地震中甘肃陇南市村镇房屋考察与震害分析

18.5.12汶川地震中民用房屋的震害分析与维修建议

19.汶川地震绵阳地区建筑结构震害统计及原因浅析

20.宝鸡地区村镇建筑震害分析

21.陇南建筑结构震害的宏观分析与重建指导思想的建议

22.都江堰移动通信系统及其建筑物震害特征

23.汶川地震中水利水电工程建筑震害及启示

专题二：典型震害分析

1.青城后山泰安古镇建筑结构震害分析

2.青城山宗教建筑结构震害分析

3.北川地区底部框架砖房震害分析

4.从汶川地震灾害看钢结构在地震区的应用

5.钢筋混凝土框架结构的两类典型震害及其数值模拟

6.砖填充墙刚度和楼板配筋对钢筋混凝土框架结构震害影响分析

7.汶川地震中典型RC框架的震害仿真与分析

8.现浇楼板对框架结构柱梁强度比的影响研究

9.应重新审视预制板砖混结构校舍建筑的抗震性能

10.汶川地震中建筑楼梯震害原因分析

11.砌体结构的地震倒塌模拟与分析

12.填充墙震害数值模拟与对策讨论

13.地震作用下砖砌墙体倒塌分析

14.出屋面结构震害分析与设计建议

15.强震作用下玻璃建筑的震害分析

16.汶川地震中混凝土结构的耐久性的思考

专题三：抗震鉴定与加固

1.地震灾后建筑的鉴定与加固

2.绵阳市城区建筑震害调查与鉴定原则

3.重视砌体结构的抗震构造和加固技术的研究和推广

4.汶川地震灾区房屋抗震加固及设计的几点建议

5.江油市某七层砖混住宅楼的抗震加固设计

6.多层砖房住宅抗震加固中若干问题的探讨

7.灾后建筑加固耗能减震技术与方法

8.玄武岩纤维在震后结构加固修复中应用的突出优势

9.砖石古塔的震害特征与抗震鉴定方法

10.济南宏济堂古建筑的整体平移及抗震加固设计

专题四：震后重建

1.为汶川地震灾后重建出谋献策

2.灾后重建工作与民房重建技术的普及教育

3.唐山震后恢复重建过程及启示

4.适合地震灾区快速重建的冷弯薄壁型钢结构住宅体系

5.新型单向预应力双向配筋混凝土叠合楼盖在震后重建中的应用

6.新型装配整体式房屋结构体系

7.现代竹结构在汶川地震灾后安置及重建中的应用

8.三维弹簧隔震基础在汶川地震灾后重建重点防护建筑中的应用

9.基础滑移隔震技术应用建议

10.使用防压曲支撑加固震损混凝土框架结构的建议

11.具有多道抗震防线的带暗支撑剪力墙结构体系

12.积极、稳步地推进隔震减震技术的工程应用

专题五：抗震规范与抗震设计

1.汶川大地震引发建筑结构设计者的思考

2.汶川、台湾建筑震害启示——改进规范的几点建议

3.高层建筑结构大震性能评估及耗能减震方法研究

4.建筑结构的抗地震倒塌能力——汶川地震建筑震害的教训

5.对建筑结构抗震的几点思考

6.从汶川地震震害思考结构抗震设计

7.地震工程灾害与防御（Ⅱ）——建筑抗震设计规范分析与比较

8.日本抗震规范变迁与震害调查启示

9.中日建筑抗震设防标准和抗震设计方法比较

专题六：提高综合抗灾能力

1.应用市场机制提高抵抗巨灾的能力

2.从“汶川大地震”灾难看我国实施房屋体系工业化战略的必要性

3.用管理制度和教育培训改善村镇建筑的抗灾能力

4.汶川地震对城市防灾减灾的启示

5.“汶川大地震”震灾反思——建立和完善符合中国国情的建筑质量安全保障体系

跋——汶川地震教训与震后建筑物重建、加固策略2100433B

《震害与对策：汶川、玉树震害分析》根据大量汶川、玉树地震建筑物震害图片资料筛选、汇总编著而成。《震害与对策：汶川、玉树震害分析》内容包括：汶川、玉树地震概况，汶川地震建筑物震害及分析，玉树地震房屋震害及分析，建筑抗震鉴定及加固，隔震设计与消能减震设计。

《震害与对策：汶川、玉树震害分析》为从事工程构造物抗震研究、抗震设计、震害评估、修复和加固设计等专业的科研工作者和工程技术人员以及政府相关部门提供实时的工程震害和分析结果，也可作为教学参考图书。

前言

第1章 汶川、玉树地震概况

1.1 汶川地震概况

1.1.1 汶川地震参数

1.1.2 汶川地震震害简介

1.1.3 震害严重的主要原因

1.1.4 震中震害鸟瞰

1.2 玉树地震概况

1.2.1 玉树地震参数

1.2.2 玉树地震震害简介

1.2.3 玉树县城震害严重的原因

1.2.4 震中震害鸟瞰

1.3 汶川地震与玉树地震的关系

第2章 汶川地震建筑物震害及分析

2.1 砌体结构震害及分析

2.1.1 房屋倒塌

2.1.2 墙体开裂、破坏

2.1.3 墙角破坏

2.1.4 纵横墙连接破坏

2.1.5 楼梯间破坏

2.1.6 预制楼盖与屋盖破坏

2.1.7 突出屋面的附属结构破坏

2.1.8 圈梁和构造柱的作用

2.1.9 结论和建议

2.2 框架结构震害及分析

2.2.1 框架结构倒塌

2.2.2 平面布置不当引起的震害

2.2.3 竖向刚度突变引起的震害

2.2.4 填充墙的震害

2.2.5 框架结构中楼梯的破坏

2.2.6 框架柱的震害

2.2.7 框架梁的震害

2.2.8 玻璃幕墙的震害

2.2.9 吊顶的震害

2.2.10 通风设备的震害

2.2.11 突出屋面附属结构的震害

2.2.12 结论和建议

2.3 底框砖混结构震害

2.3.1 底框破坏严重，上部砌体震害轻

2.3.2 底框震害轻而上部砌体破坏严重

2.3.3 过渡层墙体破坏严重

2.3.4 上部砌体的墙体裂缝

2.3.5 结论和建议

2.4 生土房屋、石木房屋、砖木房屋震害及分析

2.4.1 生土房屋

2.4.2 石墙结构

2.4.3 砖木房屋

2.4.4 结论和建议

2.5 其他

2.5.1 山体滑坡

2.5.2 地面裂缝、地陷等地表破坏

2.5.3 桥梁和道路的震害

2.5.4 厂房的震害

2.5.5 构筑物的震害

2.5.6 古建筑的震害

2.5.7 结论和建议

第3章 玉树地震建筑物震害及分析

3.1 砌体结构房屋震害与分析

3.1.1 房屋倒塌

3.1.2 房屋墙体震害

3.1.3 墙角的震害

3.1.4 圈梁和构造柱的作用

3.1.5 楼梯的震害

3.1.6 突出屋面的附属构件的震害

3.1.7 楼屋盖的震害

3.1.8 台阶、围墙的震害

3.1.9 结论和建议

3.2 底框砖混结构震害与分析

3.2.1 底框砖混结构的倒塌、破坏

3.2.2 底框突出体现为柱破坏

3.2.3 墙体部分的破坏

3.2.4 结论和建议

3.3 框架结构震害与分析

3.3.1 填充墙的震害

3.3.2 框架梁、柱的震害

3.3.3 突出屋面的墙体坍塌

3.3.4 玻璃幕墙破裂

3.3.5 结论和建议

3.4 生土房屋震害与分析

3.4.1 生土房屋垮塌

3.4.2 结论和建议

第4章 建筑抗震鉴定及加固

4.1 概述

4.1.1 抗震鉴定与加固的必要性

4.1.2 现有建筑不同的后续使用年限抗震鉴定方法的规定

4.1.3 现有建筑需要进行抗震鉴定的主要范围

4.1.4 建筑抗震鉴定的工作流程

4.1.5 建筑抗震鉴定与加固依据的国家规范、标准与规程

4.2 建筑抗震鉴定

4.2.1 建筑抗震鉴定的基本规定

4.2.2 地基基础抗震鉴定

4.2.3 多层砌体房屋抗震鉴定

4.2.4 钢筋混凝土房屋抗震鉴定

4.2.5 内框架和底层框架砖房鉴定

4.2.6 厂房的抗震鉴定

4.2.7 木结构房屋的抗震鉴定

4.2.8 生土房屋的抗震鉴定

4.2.9 石墙房屋的抗震鉴定

4.3 建筑抗震加固

4.3.1 建筑抗震加固的基本规定

4.3.2 地基基础抗震加固

4.3.3 多层砌体房屋抗震加固

4.3.4 钢筋混凝土房屋抗震加固

4.3.5 内框架和底框砖房抗震加固

4.3.6 厂房的抗震加固

4.3.7 木结构房屋抗震加固

4.3.8 土石墙房屋抗震加固

4.4 修补和加固方法及其工艺

4.4.1 压力灌浆法

4.4.2 面层加固法

4.4.3 增设件与原构件的连接方法

4.4.4 新旧混凝土结合措施

4.4.5 外加圈梁法

4.4.6 外加钢筋混凝土构造柱法

4.4.7 加设钢拉杆法

4.4.8 粘贴钢板加固法

4.4.9 粘贴纤维布加固法

4.4.10 增设抗震墙法

4.4.11 梁、柱外包型钢加固法

4.4.12 扁钢网箍加固法

4.4.13 喷射混凝土法

4.4.14 增设钢支撑法

4.4.15 拆砌法

第5章 隔震设计与消能减震设计

5.1 概述

5.2 隔震设计

5.2.1 隔震设计的原理

5.2.2 隔震设计的优点

5.2.3 隔震结构的适用范围

5.2.4 房屋隔震的设计要点

5.2.5 隔震结构的构造措施

5.3 房屋消能减震设计

5.3.1 消能减震的原理

5.3.2 消能减震设计的优点

5.3.3 消能减震设计的适用范围

5.3.4 消能减震设计的设计要点

参考文献2100433B