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第1章　概论1

1.1　钢框架结构梁柱连接类型1

1.1.1　刚接、铰接和半刚性连接的受力性能1

1.1.2　刚接、铰接和半刚性连接的典型构造2

1.2　半刚性连接钢框架的结构优越性4

1.3　半刚性连接钢框架的研究与应用现状7

1.3.1　半刚性连接钢框架的试验研究现状7

1.3.2　半刚性连接钢框架的理论研究现状8

1.3.3　半刚性连接钢框架的设计方法研究现状12

1.4　半刚性连接钢框架应用存在的主要问题13

第2章　半刚性连接钢框架设计基本要求21

2.1　端板连接形式与构造要求21

2.2　结构布置22

2.2.1　柱网布置22

2.2.2　主梁、次梁及支撑布置22

2.3　构件形式与构造要求24

2.3.1　梁24

2.3.2　柱24

2.3.3　普通钢支撑25

2.3.4　屈曲约束支撑26

2.3.5　梁柱节点27

2.4　结构作用28

2.4.1　作用分类28

2.4.2　楼面活荷载29

2.4.3　温度作用31

2.4.4　风荷载33

2.4.5　地震作用36

2.5　结构设计要求38

2.5.1　结构承载力验算要求38

2.5.2　结构变形验算要求39

2.5.3　结构设计应考虑的荷载效应组合40

第3章　梁柱端板连接节点受力性能42

3.1　M-θ关系模型42

3.1.1　线性模型42

3.1.2　多项式模型42

3.1.3　B样条模型43

3.1.4　幂函数模型43

3.1.5　指数函数模型44

3.1.6　Eurocode3建议的连接弯矩-转角关系45

3.2　抗弯承载力46

3.2.1　组合节点的开裂弯矩47

3.2.2　节点可能的失效模式48

3.2.3　节点中各组件承载力的确定49

3.2.4　负弯矩作用下组合节点的抗弯承载力61

3.2.5　正弯矩作用下组合节点的抗弯承载力66

3.3　初始转动刚度70

3.3.1　确定半刚性连接节点初始转动刚度的组件法70

3.3.2　各组件刚度的确定70

3.3.3　负弯矩作用下半刚性连接节点的初始转动刚度81

3.3.4　正弯矩作用下半刚性连接节点的初始转动刚度83

3.4　转动能力84

3.4.1　组合节点承受负弯矩作用85

3.4.2　组合节点承受正弯矩作用86

3.5　M-θ滞回模型87

3.5.1　折线形滞回模型87

3.5.2　曲线形滞回模型89

3.6　节点性能的试验验证91

3.6.1　试件设计91

3.6.2　量测内容92

3.6.3　加载程序和装置93

3.6.4　材性试验95

3.6.5　试验现象96

3.6.6　试验结果与分析评价98

3.6.7　结论102

3.7　算例102

3.7.1　设计条件102

3.7.2　抗弯承载力103

3.7.3　初始转动刚度105

3.7.4　转动能力107

3.8　连接节点抗剪承载力、端板焊缝计算及构造要求109

3.8.1　连接节点抗剪承载力109

3.8.2　端板连接焊缝验算110

3.8.3　构造要求111

第4章　竖向荷载作用下半刚性连接钢框架设计117

4.1　梁挠度验算117

4.1.1　引言117

4.1.2　钢框架组合梁的刚度118

4.1.3　框架梁挠度方程123

4.1.4　非线性连接弯矩-转角关系的线性简化126

4.1.5　算例验证130

4.2　梁承载力验算132

4.2.1　半连续设计方法132

4.2.2　组合梁塑性弯矩承载力134

4.2.3　连接极限设计转角136

4.2.4　设计程序141

4.2.5　算例142

4.3　柱承载力验算143

4.3.1　柱内力分析143

4.3.2　柱承载力验算要求144

4.3.3　框架柱的计算长度144

4.4　试验验证155

4.4.1　试验目的155

4.4.2　试验框架设计和制作155

4.4.3　测量内容157

4.4.4　加载程序和加载装置160

4.4.5　试验现象160

4.4.6　试验结果164

4.4.7　试验结果与理论、现有规范比较168

4.4.8　结论171

4.5　算例172

4.5.1　设计条件172

4.5.2　结构验算173

第5章　水平荷载作用下半刚性连接钢框架设计178

5.1　结构层间变形验算178

5.1.1　半刚性连接组合钢框架在水平荷载作用下的节点特性178

5.1.2　半刚性连接组合钢框架侧移的简化计算方法179

5.1.3　算例验证182

5.2　结构承载能力极限状态验算184

5.2.1　引言184

5.2.2　框架整体侧移极限承载力验算185

5.2.3　水平荷载作用下组合梁的验算187

5.2.4　水平荷载作用下框架柱的验算188

5.3　试验验证189

5.3.1　试验目的189

5.3.2　试验概况189

5.3.3　试验结果及分析193

5.3.4　试验结果与规范、理论比较197

5.3.5　试验结论198

5.4　算例&.199

5.4.1　设计条件199

5.4.2　经济性比较201

第6章　半刚性连接钢框架抗震设计203

6.1　多遇地震下抗震计算203

6.1.1　结构自振周期的确定203

6.1.2　结构阻尼比的确定203

6.2　罕遇地震下半刚性连接钢框架弹塑性位移计算208

6.2.1　半刚性连接钢框架弹塑性地震反应分析模型208

6.2.2　半刚性连接组合钢框架弹塑性地震位移参数分析209

6.2.3　弹塑性层间位移增大系数212

6.2.4　半刚性连接组合钢框架弹塑性位移工程实用计算216

6.3　罕遇地震下屈曲约束支撑半刚性连接钢框架弹塑性地震位移计算217

6.3.1　屈曲约束支撑217

6.3.2　屈曲约束支撑半刚性连接钢框架体系219

6.3.3　屈曲约束支撑铰接框架性能220

6.3.4　罕遇地震作用下弹塑性地震位移简化计算224

6.4　半刚性连接钢框架模拟地震振动台试验227

6.4.1　试验目的227

6.4.2　试验模型227

6.4.3　材性试验228

6.4.4　试验方案230

6.4.5　试验结果231

6.4.6　理论分析与试验结果对比236

第7章　半刚性连接钢框架制造与安装240

7.1　制造与安装需注意的问题240

7.2　垫板对梁柱端板连接节点性能的影响240

7.2.1　试验方案241

7.2.2　试验现象244

7.2.3　试件连接弯矩—转角曲线测试结果249

7.2.4　螺栓的变形253

7.2.5　总结256

第8章　设计示例257

8.1　框架设计截面初选257

8.2　五层半刚性连接组合钢框架设计示例257

8.2.1　设计资料及结构布置257

8.2.2　荷载和内力计算258

8.2.3　组合梁属性计算259

8.2.4　竖向荷载作用下构件验算262

8.2.5　水平荷载和竖向荷载共同作用下构件验算265

8.2.6　节点设计272

8.3　结构经济性评价274

附录：梁柱端板连接组合节点性能参数表276