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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.1.1 既有建筑现状与抗震安全性问题1

1.1.2 既有建筑结构的特点及研究现状2

1.2 基于性态抗震理论及应用研究的发展现状3

1.3 性能评价分析是既有建筑改造和基于性态抗震中的关键问题5

1.4 基于结构整体层次的非线性地震反应分析研究及应用概况7

1.4.1 静力弹塑性方法的发展与研究概况7

1.4.2 静力弹塑性方法及其对既有建筑的适用性8

1.4.3 IDA方法在非线性地震反应分析中的研究与应用9

1.5 既有建筑抗震性能评价中存在的主要问题11

1.6 本书研究背景和意义12

1.7 本书的主要内容及安排13

参考文献15

第2章 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18

2.1 引言18

2.2 考虑钢筋锈蚀对粘结退化影响的数值模型研究19

2.2.1 节点钢筋粘结滑移研究概述19

2.2.2 考虑钢筋锈蚀对粘结退化影响的数值模型20

2.3 考虑钢筋锈蚀的损伤混凝土改进本构模型23

2.3.1 钢筋锈蚀对混凝土受力性能的影响23

2.3.2 锈蚀损伤混凝土的改进本构模型24

2.4 考虑钢筋锈蚀的既有混凝土结构静力非线性分析方法25

2.4.1 碳化混凝土力学性能的研究25

2.4.2 单独考虑混凝土碳化对静力推覆结果的影响25

2.4.3 考虑钢筋锈蚀的静力非线性方法的提出26

2.5 考虑钢筋锈蚀混凝土结构静力非线性分析方法的实现27

2.5.1 锈蚀钢筋本构关系27

2.5.2 考虑锈蚀影响的节点钢筋粘结滑移恢复力修正模型28

2.5.3 结构模型的建立28

2.6 静力非线性分析模型的算例和验证28

2.6.1 本书模型的验证及分析29

2.6.2 采用本书模型对不同锈蚀程度构件的分析30

2.6.3 综合本书模型和锈蚀钢筋本构关系对不同锈蚀程度构件的分析30

2.7 考虑钢筋锈蚀的混凝土框架结构静力非线性算例分析31

2.7.1 模型建立32

2.7.2 钢筋锈蚀空间分布不均匀的影响32

2.8 小结34

参考文献34

第3章 混凝土剪力墙抗侧力体系的静力非线性分析方法研究37

3.1 引言37

3.2 实体墙静力非线性分析的数值模型研究38

3.2.1 剪力墙非线性分析模型38

3.2.2 考虑弯剪耦合作用的理论基础40

3.2.3 相对转动中心高度系数的取值41

3.2.4 墙体混凝土的数值模型研究42

3.2.5 边缘约束构件的数值模型研究43

3.3 实体墙静力非线性分析的实现技术46

3.3.1 实体墙静力非线性分析的实现过程46

3.3.2 实体墙静力非线性分析方法的验证48

3.3.3 实体墙静力非线性分析相关参数研究49

3.4 开洞墙体的静力非线性分析模型研究52

3.4.1 开洞墙体分析概述52

3.4.2 连梁数值模型研究53

3.5 开洞墙体静力非线性分析方法及其实现技术56

3.5.1 整体分析模型的建立56

3.5.2 整体分析建模的实现57

3.5.3 开洞剪力墙静力非线性分析方法验证57

3.5.4 开洞剪力墙静力非线性分析方法参数研究58

3.6 小结59

参考文献59

第4章 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62

4.1 引言62

4.2 框架填充墙结构的等效弹簧斜撑模型研究63

4.2.1 填充墙等效弹簧斜撑模型63

4.2.2 等效弹簧斜撑模型的验证66

4.2.3 框架填充墙结构算例分析67

4.3 外包钢围套约束效应数值模型的研究70

4.4 外包钢加固混凝土框架静力非线性分析的数值模型及实现技术72

4.4.1 外包钢加固混凝土柱静力非线性分析的数值模型及实现过程72

4.4.2 外包钢加固混凝土柱静力非线性模型的验证73

4.4.3 外包钢柱静力非线性模型的主要影响因数及参数研究74

4.4.4 基于纤维模型的外包钢加固混凝土框架结构静力非线性分析实现技术78

4.5 小结78

参考文献79

第5章 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81

5.1 引言81

5.2 钢绞线网-聚合物砂浆加固砖砌体面内剪切试验研究82

5.2.1 试验设计82

5.2.2 面内剪切试验现象及结果88

5.2.3 试验分析93

5.2.4 聚合物砂浆加固层粘结锚固性能研究95

5.2.5 钢绞线应力发展规律研究96

5.3 配筋面层加固后复合剪力墙的数值模型研究97

5.3.1 钢筋网水泥砂浆面层加固砌体墙体的受力特点97

5.3.2 砌体受压本构关系的研究98

5.3.3 面层砂浆的建模方案99

5.4 钢筋网水泥砂浆面层加固砌体墙体静力非线性分析方法及其实现技术100

5.4.1 材料参数100

5.4.2 截面分析模型101

5.4.3 钢筋网水泥砂浆面层加固砌体墙体静力非线性分析方法的验证101

5.4.4 参数研究102

5.5 钢绞线网-聚合物砂浆加固砖墙静力非线性分析方法及其实现技术104

5.5.1 高强钢绞线网-聚合物砂浆加固砖墙抗震性能的试验研究104

5.5.2 砌体和聚合物砂浆的本构关系模型107

5.5.3 钢绞线网-聚合物砂浆加固砖墙静力非线性分析方法的验证107

5.5.4 材料参数研究108

5.5.5 考虑界面剥离行为对静力非线性分析模型的修正研究109

5.6 小结110

参考文献110

第6章 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113

6.1 引言113

6.2 地震动记录选取对增量动力分析结果的影响研究113

6.2.1 基于增量动力分析的结构抗震性能评价方法114

6.2.2 特征周期的计算115

6.2.3 算例分析115

6.3 基于MIDA的既有建筑结构地震反应分析方法研究122

6.3.1 MPA方法的理论基础122

6.3.2 MIDA方法流程125

6.3.3 Modal SDOF体系滞回模型的研究125

6.3.4 MIDA方法对既有建筑结构的适用性127

6.4 基于MIDA的既有建筑结构抗震性能评价方法实现技术127

6.4.1 结构参数输入和模型的建立127

6.4.2 MPA方法中模态的选取130

6.4.3 对MPA推覆曲线的双折线化130

6.4.4 IDA曲线定义及结构反应统计131

6.4.5 基于IDA曲线的结构性态水准极限状态点131

6.5 既有建筑的性态评价方法132

6.5.1 既有建筑结构抗震性能评价需要考虑的因素132

6.5.2 基于《建筑工程抗震性态设计通则》的结构性态评价方法132

6.5.3 既有建筑结构考虑损伤影响的性态评价方法139

6.6 小结144

参考文献145

第7章 加固改造后结构弹塑性地震反应分析算例148

7.1 基于纤维模型的外包钢加固混凝土框架结构弹塑性分析148

7.1.1 工程概况148

7.1.2 静力非线性分析结果及讨论149

7.1.3 MIDA及其结果分析152

7.2 外廊式单跨框架结构加柱静力弹塑性分析156

7.2.1 外廊式单跨框架结构加柱加固方案156

7.2.2 加柱抗震加固方法的适用范围158

7.2.3 加柱前后性能点处结构层间位移角对比159

7.2.4 加柱截面优选159

7.3 外廊式单跨框架结构加柱改造后基于IDA分析的抗震性能分析161

7.3.1 增量动力分析方法及倒塌分析方法161

7.3.2 结构加柱前后IDA对比分析162

参考文献165

第8章 结束语166

8.1 主要结论166

8.2 存在问题及后续研究工作展望169

附录170

1．MIDA分析中对模态推覆曲线双折线化的TVL脚本程序170

2．MIDA分析主程序174