新型双钢板混凝土组合结构创新、实践与理论

第1章 绪论 1 1.1 双钢板混凝土组合结构及其特点 1 1.2 双钢板-混凝土组合结构发展与研究 3 1.2.1 采用不同剪力连接件双钢板-混凝土组合结构发展 3 1.2.2 双钢板-混凝土组合梁研究进展 10 1.2.3 双钢板-混凝土组合墙研究进展 12 1.2.4 双钢板-混凝土组合板研究进展 15 1.3 本书目的、内容与研究方法 17 参考文献 19 第2章 材料 25 2.1 核心混凝土 25 2.1.1 普通混凝土 25 2.1.2 轻骨料混凝土及超轻混凝土 30 2.1.3 高性能混凝土 31 2.2 外包钢板 32 2.2.1 普通钢材 33 2.2.2 高强度钢材 35 2.3 剪力连接件 35 小结 37 参考文献 37 第3章 加强型槽钢连接件 39 3.1 普通混凝土中加强型槽钢连接件的受剪性能 39 3.1.1 试验概况 39 3.1.2 试验方法 41 3.1.3 破坏模式 42 3.1.4 荷载-滑移曲线 44 3.1.5 抗剪承载力、极限滑移量及初始刚度 46 3.1.6 参数影响讨论 47 3.2 超高性能混凝土中加强型槽钢连接件的受剪性能 49 3.2.1 试验概况 49 3.2.2 试验方法 50 3.2.3 破坏模式 50 3.2.4 荷载-滑移曲线 51 3.2.5 抗剪承载力、极限滑移量及初始刚度 52 3.2.6 参数影响讨论 53 3.3 加强型槽钢连接件数值模拟及设计方法 55 3.3.1 加强型槽钢连接件的数值模型建立 55 3.3.2 有限元结果验证 59 3.3.3 参数分析 63 3.3.4 加强型槽钢连接件的设计方法 76 小结 81 参考文献 82 第4章 采用加强型槽钢连接件双钢板-混凝土组合梁 83 4.1 采用加强型槽钢连接件双钢板-混凝土组合梁的组成及制作 83 4.1.1 试件设计 83 4.1.2 材料特性 85 4.2 采用加强型槽钢连接件双钢板-混凝土组合梁弯剪试验 85 4.2.1 试验方法及量测方案 86 4.2.2 采用普通混凝土浇筑的双钢板-混凝土组合梁试验结果 87 4.2.3 采用超高性能混凝土的双钢板-混凝土组合梁试验结果 95 4.2.4 双钢板-普通混凝土组合梁与双钢板-超高性能混凝土组合梁对比 102 4.3 采用加强型槽钢连接件双钢板-混凝土组合梁设计理论 103 4.3.1 初始刚度及开裂荷载计算 103 4.3.2 弹性刚度及屈服荷载计算 105 4.3.3 极限荷载计算 107 4.3.4 计算值与试验值比较 109 4.4 采用加强型槽钢连接件双钢板-混凝土组合梁数值模拟 110 4.4.1 有限元分析模型的建立 110 4.4.2 模型验证 112 4.4.3 工作机理分析 120 4.4.4 参数分析 121 小结 134 参考文献 135 第5章 采用加强型槽钢连接件双钢板-混凝土组合板受冲剪性能 136 5.1 采用加强型槽钢连接件双钢板-混凝土组合板冲剪试验 136 5.1.1 组合板试件构造及施工流程 136 5.1.2 组合板冲剪试验概况 137 5.1.3 面外局部荷载下的破坏模式 139 5.1.4 荷载-位移曲线 142 5.1.5 荷载-变形曲线 144 5.1.6 钢板荷载-应变曲线 145 5.1.7 参数影响 147 5.1.8 荷载传递机制 149 5.2 采用加强型槽钢连接件双钢板-混凝土组合板受冲剪承载力理论分析 及验证 149 5.2.1 剪力连接件的承载力 150 5.2.2 双钢板-混凝土组合板受弯承载力 150 5.2.3 核心混凝土抗冲切承载力计算 152 5.2.4 顶部钢板抗冲切承载力计算 153 5.2.5 钢板局部屈曲的影响 154 5.2.6 组合板抗冲切承载力设计公式 154 5.2.7 理论公式验证 155 小结 156 参考文献 157 第6章 采用加强型槽钢连接件双钢板-混凝土组合墙 158 6.1 采用加强型槽钢连接件双钢板-混凝土组合墙受压试验 158 6.1.1 采用加强型槽钢连接件组合墙简介 158 6.1.2 试验构件设计 159 6.1.3 材料性能数据 162 6.1.4 加载制度和量测方案 163 6.1.5 试验现象与结果 164 6.1.6 参数分析 174 6.2 采用加强型槽钢连接件双钢板-混凝土组合墙受压承载力理论分析 179 6.2.1 理论模型 179 6.2.2 规范验证 181 6.2.3 验证对比 184 6.3 采用加强型槽钢连接件的双钢板-混凝土组合墙抗震性能试验研究 185 6.3.1 试验概况 185 6.3.2 试验现象 190 6.3.3 试验结果分析 194 6.4 采用加强型槽钢连接件的双钢板-混凝土组合墙水平受剪性能理论分析 209 6.4.1 恢复力模型骨架曲线的建立 209 6.4.2 恢复力模型滞回曲线的建立 222 6.5 采用加强型槽钢连接件的双钢板-混凝土组合墙有限元分析 225 6.5.1 有限元模型的建立 225 6.5.2 有限元模型的计算结果 228 6.6 基于OpenSees的双钢板-混凝土组合墙低周滞回性能分析 232 6.6.1 基于纤维单元的双钢板-混凝土组合剪力墙模拟 233 6.6.2 基于多垂直杆单元的双钢板-混凝土组合剪力墙模拟 243 小结 248 参考文献 250