既有建筑结构弹塑性抗震性态评价方法及实现

内容介绍

《既有建筑结构弹塑性抗震性态评价方法及实现》在性态抗震的理念框架下，系统地对既有建筑典型结构的弹塑性分析和抗震性态评价方法进行了阐述，围绕适用于结构整体层次的既有建筑结构弹塑性地震反应分析方法，详细介绍了实现技术。主要内容有：绪论；考虑钢筋锈蚀的既有混凝土结构静力非线性分析方法研究；混凝土剪力墙抗侧力体系的静力非线性分析方法研究；框架填充墙结构及外包钢加固框架结构静力非线性分析方法研究；配筋砂浆面层加固后复合剪力墙静力非线性分析方法研究；基于MIDA的既有建筑结构抗震性能评价方法及性态评价方法体系；加固改造后结构弹塑性地震反应分析算例等。

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《建筑抗震弹塑性分析（第二版）》系统地介绍了建筑结构抗震弹塑性分析的理论、模型、方法和典型算例。主要内容包括：性能化抗震设计的基本概念；框架结构和剪力墙结构的常用弹塑性分析模型；静力弹塑性分析（Pushover分析、静力推覆分析）、动力弹塑性分析（弹塑性时程分析）；ABAQUS、MSC．Mare、SAP2000、Perform-3D、OpenSees等有限元软件中的地震弹塑性分析模型和算例，以及作者在上述软件中开发的适用于抗震弹塑性分析的数值模型；

《建筑抗震弹塑性分析（第二版）》还介绍了结构抗震弹塑性分析的一些新进展，包括：结构倒塌模拟及基于倒塌的结构体系安全性研究，中美典型高层建筑抗震设计对比等内容。《建筑抗震弹塑性分析（第二版）》可作为高等院校土建类专业的研究生教材，也可供广大土建设计人员在工程计算分析中参考。

弹塑件力学是固体力学的重要分支学科。固体材料往往同时具有弹性和塑性性质，特别是材料处在塑性阶段时，变形中既有可恢复的弹性变形，又有不可恢复的塑性变形。

大多数固体材料往往同时具有弹性和塑性性质，因此又常被称为弹塑性材料。弹塑性指的是物体在外力作用下会发生变形，而外力卸载之后变形不一定能完全恢复的性质，其中变形中可恢复部分称为弹性变形，不可恢复部分称为塑性变形。

弹性力学讨论固体材料中的理想弹性体及同体材料弹性变形阶段的力学问题，包括在外力作用下弹性物体的内力、应力、应变和位移的分布，以及与之相关的基础理论。

塑性力学讨论固体材料中塑性阶段的力学问题，采用宏观连续介质力学的研究方法，从材料的宏观塑性行为中抽象出力学模型，并建立相应的数学方程予以描述。可变形同体的弹性阶段与塑性阶段是整个变形过程中的两个不同阶段，弹塑性力学是研究这两个密切相连阶段力学问题的科学。

弹塑性力学经过一百多年的发展，具有一套较完善的理论和方法。随着现代科技的高速发展，研究弹塑性力学新的理论、方法及其在基础工程上的应用尤显重要。塑性力学与弹性力学有着密切的关系，弹性力学中的大部分基本概念和处理问题的方法都可以在塑性力学中得到应用。

弹性力学与塑性力学的根本区别在于弹性力学是以应力和应变呈线性关系的广义Hooke定律为基础。一般来说，在塑性力学的范围中，应力和应变之间的关系呈非线性，而这种非线性的特征与所研究的具体材料有关，对于不同的材料和条件，具有不同的变化规律。

工程材料在应力超过弹性极限以后并未发生破坏，仍具有一定继续承受载荷的能力，但刚度相对地降低，故以弹性力学为基础的没计方法不能充分发挥材料的潜力，某种程度上导致材料的浪费。因此，以塑性力学为基础的设计方法比弹性力学为基础的设计更为优越，更符合实际工程应用。 2100433B

《建筑抗震设计规范》5.5.2条规定，对于特别不规则的结构、板柱－抗震墙、底部框架砖房以及高度不大于150m的高层钢结构、7度三、四类场地和8度乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢结构宜进行弹塑性变形验算。对于高度大于150m的钢结构、甲类建筑等结构应进行弹塑性变形验算。

《高层建筑混凝土结构技术规程》5.1.13条也规定，对于B级高度的高层建筑结构和复杂高层建筑结构，如带转换层、加强层及错层、连体、多塔结构等，宜采用弹塑性静力或动力分析方法验算薄弱层弹塑性变形。

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》，B级高度和不规则、具有明显薄弱部位的高层建筑结构，宜进行罕遇地震下的弹塑性补充分析。建筑或结构在罕遇地震作用下会进入非线性并产生损伤，准确预测地震荷载下钢筋混凝土结构的非线性行为，对评估结构的抗震安全性具有重要意义。

特别是近期地壳活动相当频繁，国家加大了对地震预防的重视，为了降低汶川大地震、玉树地震此类天灾造成的损害，力求通过在建筑设计前期就加强对地震的分析，做到“小震不坏，大震不倒”。