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高层建筑筒体结构模型试验及理论分析

高层建筑筒体结构模型试验及理论分析
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作者:
出版社: 科学出版社
2021-02
版次: 1
ISBN: 9787030633422
定价: 132.00
装帧: 其他
开本: 16开
纸张: 纯质纸
页数: 260页
分类: 教材教辅考试>教材>大学教材>工程技术
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  • 图书介绍
      ...........................................................................................................................................
       筒体结构是高层和超高层建筑的重要结构类型之一，也是高层建筑结构的重要抗侧力技术手段，还是现代超高层建筑结构必不可少的组成部分。本书对高层建筑筒体结构模型进行了抗震性能试验和理论分析，着重进行了两方面的研究：一方面进行了钢筋混凝土筒中筒和组合筒两种筒体结构模型的静力弹性试验、动力特性测试及两自由度拟动力试验研究；另一方面提出了筒体结构的层模型简化分析方法、动力时程分析的精细积分方法及改进的多垂直杆单元模型非线性分析方法。
       本书可作为从事高层建筑结构设计的工程技术人员和结构工程专业研究人员的参考用书。
      　 图书目录

    ...........................................................................................................................................

    第1章  绪论    1

    1.1  高层建筑筒体结构简介    1

    1.1.1  筒体结构的起源与发展    1

    1.1.2　高层建筑筒体结构的研究现状    5

    1.2　高层建筑筒体结构的抗震设计计算理论的发展    7

    1.2.1　地震作用计算理论    8

    1.2.2　抗震设计方法    10

    1.2.3　抗震设防策略    11

    1.3　高层建筑筒体结构存在的问题    13

    1.4　高层建筑筒体结构的主要研究内容    14

    第2章　筒体结构模型的设计与制作    16

    2.1　量纲理论与相似关系    16

    2.2  筒体结构模型    19

    2.2.1  筒中筒结构模型的设计与制作    19

    2.2.2  组合筒体结构模型的设计与制作    24

    第3章  筒体结构模型的静力荷载试验与分析    30

    3.1  筒中筒结构模型的静力荷载试验    30

    3.1.1  试验内容    30

    3.1.2  水平位移测试与分析    30

    3.1.3  扭转角位移测试与分析    33

    3.1.4  应变分析    34

    3.2  组合筒体结构模型的静力荷载试验    35

    3.2.1  试验方法    35

    3.2.2  水平位移测试及分析    35

    3.2.3  扭转角位移测试与分析    37

    3.3  框筒结构在水平荷载作用下的层模型简化分析    38

    3.3.1  筒体结构弹性分析研究现状    38

    3.3.2  框筒结构简化分析的前提条件    42

    3.3.3  整体剪切变形及内力计算    50

    3.3.4  整体弯曲变形及其内力计算    50

    3.3.5  算例及影响因素分析    56

    3.4  筒中筒结构在水平荷载作用下的简化分析    64

    3.4.1  简化分析方法    64

    3.4.2  水平荷载作用下的简化分析与试验对比    65

    3.5  筒中筒结构在扭转荷载作用下的简化分析    67

    3.5.1  外框筒在扭转荷载下的简化分析方法    68

    3.5.2  核心筒在扭转荷载下的简化分析方法    69

    3.5.3  扭转荷载作用下的简化分析与试验对比    70

    3.6  本章小结    71

    第4章  筒体结构的动力特性研究    73

    4.1  筒体结构的动力特性研究现状    73

    4.2  筒体结构的动力特性等效刚度法    74

    4.2.1  框筒结构的等效刚度    74

    4.2.2  筒中筒结构的等效刚度    76

    4.2.3　钢管混凝土柱的相关参数    77

    4.2.4　抗侧移刚度矩阵的简化形成方法    78

    4.3　筒体结构模型的动力特性实测    78

    4.3.1　测试设备、参数与内容    78

    4.3.2  数据处理的基本原理    79

    4.3.3  筒中筒结构模型的动力特性实测    82

    4.3.4  组合筒体结构模型的动力特性实测    89

    4.4  本章小结    90

    第5章  结构动力方程的精细积分方法研究    92

    5.1  结构动力方程的数值积分的研究现状    92

    5.1.1  线性精细动力积分方法的研究现状    93

    5.1.2  非线性精细动力积分方法的研究现状    94

    5.2  Newmark­β方法的递推简化分析    95

    5.2.1  Newmark­β方法简介    95

    5.2.2  Newmark­β方法的递推格式    96

    5.2.3  Newmark­β方法的起步条件    97

    5.2.4  Newmark­β方法递推格式的稳定性分析    98

    5.3  动力方程线性精细积分方法    99

    5.3.1  线性精细积分方法的原理及公式    99

    5.3.2  例题分析    104

    5.4  动力方程非线性精细积分方法    110

    5.4.1  动力方程的非线性常微分方程解法    110

    5.4.2  动力方程的非线性精细积分法    112

    5.4.3  例题分析    120

    5.5  拟动力试验的精细积分方法    129

    5.5.1  避免状态矩阵求逆的显式拟动力积分法    130

    5.5.2  状态矩阵求逆的隐式拟动力积分法    131

    5.5.3  例题分析    132

    5.6  本章小结    135

    第6章  筒体结构模型的拟动力试验    137

    6.1  结构抗震试验    137

    6.1.1  结构抗震试验的方法    137

    6.1.2  拟动力试验的基本原理    138

    6.2  筒中筒结构模型的拟动力试验    141

    6.2.1  试验概况    141

    6.2.2  试验结果    142

    6.2.3  试验结果分析    150

    6.3  组合筒体结构模型的拟动力试验    158

    6.3.1  加载与测试装置    158

    6.3.2  加载方案    159

    6.3.3  试验结果    162

    6.3.4　破坏形态    168

    6.3.5　试验结果分析    173

    6.4　本章小结    176

    第7章  筒体结构的动力非线性分析    178

    7.1  筒体结构动力非线性分析的研究现状    178

    7.1.1  结构分析模型    178

    7.1.2  单元模型    180

    7.1.3  恢复力模型    183

    7.1.4  结构的非线性问题    183

    7.2  筒体结构构件的单元模型    184

    7.2.1  裙深梁分析的单元模型    184

    7.2.2  剪力墙分析的单元模型    197

    7.2.3　矩形截面柱分析的单元模型    209

    7.2.4  L形截面柱分析的单元模型    218

    7.2.5  钢管混凝土柱分析的单元模型    221

    7.2.6  型钢混凝土梁分析的单元模型    222

    7.2.7  例题分析    223

    7.3  筒中筒结构模型的动力非线性分析    227

    7.3.1  筒中筒结构的非线性分析的几个问题    227

    7.3.2  筒中筒模型的动力非线性分析    230

    7.4  组合筒体结构模型的动力非线性分析    238

    7.5  本章小结    240

    参考文献    242
  • 内容简介:
    图书介绍
      ...........................................................................................................................................
       筒体结构是高层和超高层建筑的重要结构类型之一，也是高层建筑结构的重要抗侧力技术手段，还是现代超高层建筑结构必不可少的组成部分。本书对高层建筑筒体结构模型进行了抗震性能试验和理论分析，着重进行了两方面的研究：一方面进行了钢筋混凝土筒中筒和组合筒两种筒体结构模型的静力弹性试验、动力特性测试及两自由度拟动力试验研究；另一方面提出了筒体结构的层模型简化分析方法、动力时程分析的精细积分方法及改进的多垂直杆单元模型非线性分析方法。
       本书可作为从事高层建筑结构设计的工程技术人员和结构工程专业研究人员的参考用书。
      　
  • 目录:
    图书目录

    ...........................................................................................................................................

    第1章  绪论    1

    1.1  高层建筑筒体结构简介    1

    1.1.1  筒体结构的起源与发展    1

    1.1.2　高层建筑筒体结构的研究现状    5

    1.2　高层建筑筒体结构的抗震设计计算理论的发展    7

    1.2.1　地震作用计算理论    8

    1.2.2　抗震设计方法    10

    1.2.3　抗震设防策略    11

    1.3　高层建筑筒体结构存在的问题    13

    1.4　高层建筑筒体结构的主要研究内容    14

    第2章　筒体结构模型的设计与制作    16

    2.1　量纲理论与相似关系    16

    2.2  筒体结构模型    19

    2.2.1  筒中筒结构模型的设计与制作    19

    2.2.2  组合筒体结构模型的设计与制作    24

    第3章  筒体结构模型的静力荷载试验与分析    30

    3.1  筒中筒结构模型的静力荷载试验    30

    3.1.1  试验内容    30

    3.1.2  水平位移测试与分析    30

    3.1.3  扭转角位移测试与分析    33

    3.1.4  应变分析    34

    3.2  组合筒体结构模型的静力荷载试验    35

    3.2.1  试验方法    35

    3.2.2  水平位移测试及分析    35

    3.2.3  扭转角位移测试与分析    37

    3.3  框筒结构在水平荷载作用下的层模型简化分析    38

    3.3.1  筒体结构弹性分析研究现状    38

    3.3.2  框筒结构简化分析的前提条件    42

    3.3.3  整体剪切变形及内力计算    50

    3.3.4  整体弯曲变形及其内力计算    50

    3.3.5  算例及影响因素分析    56

    3.4  筒中筒结构在水平荷载作用下的简化分析    64

    3.4.1  简化分析方法    64

    3.4.2  水平荷载作用下的简化分析与试验对比    65

    3.5  筒中筒结构在扭转荷载作用下的简化分析    67

    3.5.1  外框筒在扭转荷载下的简化分析方法    68

    3.5.2  核心筒在扭转荷载下的简化分析方法    69

    3.5.3  扭转荷载作用下的简化分析与试验对比    70

    3.6  本章小结    71

    第4章  筒体结构的动力特性研究    73

    4.1  筒体结构的动力特性研究现状    73

    4.2  筒体结构的动力特性等效刚度法    74

    4.2.1  框筒结构的等效刚度    74

    4.2.2  筒中筒结构的等效刚度    76

    4.2.3　钢管混凝土柱的相关参数    77

    4.2.4　抗侧移刚度矩阵的简化形成方法    78

    4.3　筒体结构模型的动力特性实测    78

    4.3.1　测试设备、参数与内容    78

    4.3.2  数据处理的基本原理    79

    4.3.3  筒中筒结构模型的动力特性实测    82

    4.3.4  组合筒体结构模型的动力特性实测    89

    4.4  本章小结    90

    第5章  结构动力方程的精细积分方法研究    92

    5.1  结构动力方程的数值积分的研究现状    92

    5.1.1  线性精细动力积分方法的研究现状    93

    5.1.2  非线性精细动力积分方法的研究现状    94

    5.2  Newmark­β方法的递推简化分析    95

    5.2.1  Newmark­β方法简介    95

    5.2.2  Newmark­β方法的递推格式    96

    5.2.3  Newmark­β方法的起步条件    97

    5.2.4  Newmark­β方法递推格式的稳定性分析    98

    5.3  动力方程线性精细积分方法    99

    5.3.1  线性精细积分方法的原理及公式    99

    5.3.2  例题分析    104

    5.4  动力方程非线性精细积分方法    110

    5.4.1  动力方程的非线性常微分方程解法    110

    5.4.2  动力方程的非线性精细积分法    112

    5.4.3  例题分析    120

    5.5  拟动力试验的精细积分方法    129

    5.5.1  避免状态矩阵求逆的显式拟动力积分法    130

    5.5.2  状态矩阵求逆的隐式拟动力积分法    131

    5.5.3  例题分析    132

    5.6  本章小结    135

    第6章  筒体结构模型的拟动力试验    137

    6.1  结构抗震试验    137

    6.1.1  结构抗震试验的方法    137

    6.1.2  拟动力试验的基本原理    138

    6.2  筒中筒结构模型的拟动力试验    141

    6.2.1  试验概况    141

    6.2.2  试验结果    142

    6.2.3  试验结果分析    150

    6.3  组合筒体结构模型的拟动力试验    158

    6.3.1  加载与测试装置    158

    6.3.2  加载方案    159

    6.3.3  试验结果    162

    6.3.4　破坏形态    168

    6.3.5　试验结果分析    173

    6.4　本章小结    176

    第7章  筒体结构的动力非线性分析    178

    7.1  筒体结构动力非线性分析的研究现状    178

    7.1.1  结构分析模型    178

    7.1.2  单元模型    180

    7.1.3  恢复力模型    183

    7.1.4  结构的非线性问题    183

    7.2  筒体结构构件的单元模型    184

    7.2.1  裙深梁分析的单元模型    184

    7.2.2  剪力墙分析的单元模型    197

    7.2.3　矩形截面柱分析的单元模型    209

    7.2.4  L形截面柱分析的单元模型    218

    7.2.5  钢管混凝土柱分析的单元模型    221

    7.2.6  型钢混凝土梁分析的单元模型    222

    7.2.7  例题分析    223

    7.3  筒中筒结构模型的动力非线性分析    227

    7.3.1  筒中筒结构的非线性分析的几个问题    227

    7.3.2  筒中筒模型的动力非线性分析    230

    7.4  组合筒体结构模型的动力非线性分析    238

    7.5  本章小结    240

    参考文献    242
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