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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.1.1 建筑业节能减排的需求1

1.1.2 木结构建筑的抗震性能2

1.2 国内外木结构建筑的应用概况5

1.3 国内外木结构建筑的研究进展10

1.4 多层钢木混合结构体系16

1.4.1 多层钢木混合结构体系16

1.4.2 水平向结构体系16

1.4.3 竖向抗侧力体系18

1.5 研究意义和研究内容19

第2章 材料性能及连接节点试验研究22

2.1 钢材材料性能试验22

2.2 板材材料性能试验23

2.3 面板钉连接节点性能25

2.3.1 钉子力学性能试验25

2.3.2 国内外有关钉连接节点的研究26

2.3.3 钉连接节点试验29

2.4 钢木螺栓连接节点性能35

2.4.1 钢木螺栓连接节点研究现状35

2.4.2 钢木螺栓连接节点的破坏模式38

2.4.3 钢木螺栓连接节点试验40

2.5 本章小结42

第3章 钢木混合结构抗侧力性能试验研究44

3.1 引言44

3.1.1 木剪力墙试验研究概况44

3.1.2 钢框架填充墙体系试验研究概况47

3.2 钢木混合结构抗侧力性能试验设计49

3.2.1 研究目的49

3.2.2 模型制作和安装49

3.2.3 试验设备52

3.2.4 加载制度55

3.2.5 数据获取57

3.3 试验结果59

3.3.1 试验现象和破坏模式59

3.3.2 初始刚度67

3.3.3 荷载-位移曲线68

3.3.4 结构耗能和刚度退化69

3.3.5 骨架曲线分析73

3.4 钢框架与木剪力墙的协同工作性能分析75

3.5 本章小结79

第4章 钢木混合结构数值模拟81

4.1 木剪力墙的理论分析方法81

4.1.1 传统力学分析方法81

4.1.2 有限元模拟方法82

4.1.3 木剪力墙中钉连接的模拟84

4.2 木剪力墙数值模拟88

4.2.1 精细化数值模型88

4.2.2 基于ABAQUS特殊单元子程序开发91

4.2.3 简化数值模型及其校核94

4.3 钢木混合结构数值模拟96

4.3.1 单元选择96

4.3.2 边界条件与求解方法97

4.3.3 分析结果99

4.4 本章小结101

第5章 钢木混合抗侧力体系参数分析103

5.1 基准墙体103

5.2 参数选取104

5.3 数值模型建立105

5.3.1 钢梁柱连接节点模拟106

5.3.2 内填木剪力墙模拟107

5.3.3 边界条件和加载制度107

5.4 分析结果109

5.4.1 抗侧刚度110

5.4.2 木剪力墙与钢框架的相对刚度比112

5.4.3 钢梁柱节点刚度114

5.4.4 钢木连接115

5.4.5 钢木混合抗侧力体系的高宽比116

5.5 非线性动力时程分析117

5.6 本章小结119

第6章 钢木混合抗侧力体系地震可靠度分析121

6.1 引言121

6.1.1 结构可靠度分析的基本内容121

6.1.2 结构可靠度分析方法122

6.1.3 木结构地震可靠度研究概况125

6.1.4 钢框架结构地震可靠度研究概况126

6.2 钢木混合抗侧力体系的性能目标127

6.3 增量动力分析133

6.3.1 分析对象和数值模型133

6.3.2 地震记录选取135

6.3.3 地震记录调幅136

6.4 基于易损性的地震可靠度分析137

6.4.1 极限状态方程137

6.4.2 层间位移峰值累积分布曲线138

6.4.3 易损性曲线140

6.4.4 地震灾害分析141

6.4.5 可靠度指标和失效概率计算143

6.5 基于响应面法的地震可靠度分析144

6.5.1 结构功能函数145

6.5.2 响应面建立146

6.5.3 可靠度指标和失效概率计算149

6.6 钢木混合抗侧力体系基于概率的设计方法151

6.6.1 现行设计方法的不足151

6.6.2 结构设计性能目标153

6.6.3 性能曲线155

6.7 本章小结158

第7章 结论与展望161

7.1 主要研究内容及结论161

7.1.1 钢木混合结构抗侧力性能试验研究161

7.1.2 钢木混合结构数值模型开发162

7.1.3 钢木混合抗侧力体系参数分析162

7.1.4 钢木混合抗侧力体系地震可靠度研究163

7.2 展望164

参考文献166

后记183