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| 內容簡介： |
本书系统研究异形钢管混凝土柱-钢梁节点的抗震性能与承载机理，聚焦L形与十字形截面，创新提出盖板式外加强环与侧板连接构造。通过精细化有限元模拟、参数化分析与理论推导，揭示构造参数对节点滞回、延性、耗能及破坏模式的影响规律，建立弯剪极限承载力计算公式，为装配式钢结构住宅节点设计提供“试验-模拟-理论”闭环技术支撑。來源：香港大書城megBookStore,http://www.megbook.com.hk
本书可作为土木工程专业相关科研工作人员、研究生的理论读物，也可供工程结构设计院工作人员阅读参考。
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| 目錄：
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第1章绪论001
1.1研究背景001
1.2国内外研究现状004
1.2.1圆形钢管混凝土柱-钢梁节点004
1.2.2矩形钢管混凝土柱-钢梁节点005
1.2.3异形钢管混凝土柱-钢梁节点006
1.3研究内容008
参考文献009
第2章异形柱模型的建立与验证014
2.1引言014
2.2ABAQUS软件简介014
2.3有限元模型的建立015
2.3.1材料的本构模型015
2.3.2试件设计及材料性能的定义020
2.3.3单元类型选取021
2.3.4网格划分与接触条件022
2.3.5边界条件与加载023
2.4有限元模型的验证023
2.4.1破坏模式023
2.4.2荷载-位移关系曲线025
2.5本章小结026
参考文献027
第3章基于异形钢混混凝土柱理论的加固柱轴压性能有限元分析028
3.1引言028
3.2有限元模型的建立029
3.2.1T形钢筋混凝土柱轴压试验数据030
3.2.2外套钢管混凝土加固柱有限元模型031
3.2.3有限元计算结果分析032
3.3外套钢管混凝土加固柱受压机理033
3.3.1轴压受力机理033
3.3.2加载全过程的受力特点034
3.4构件受力分析037
3.4.1原柱钢筋混凝土受力037
3.4.2后浇混凝土受力038
3.4.3钢管受力038
3.5各参数对加固柱轴压承载力影响039
3.6各参数对加固柱延性的影响040
3.7轴压极限承载力计算042
3.8本章小结044
参考文献044
第4章新型盖板式外加强环L形钢管混凝土柱-钢梁节点有限元模拟与分析048
4.1引言048
4.2节点设计049
4.2.1既有节点不足049
4.2.2节点设计理念与思路050
4.3有限元模型的建立051
4.3.1模型设计参数051
4.3.2材料的本构模型055
4.3.3相互作用的设置055
4.3.4边界条件和加载制度058
4.3.5单元类型和网格划分060
4.4有限元模型结果分析060
4.5节点抗震性能分析063
4.5.1滞回曲线063
4.5.2荷载-位移骨架曲线066
4.5.3节点延性性能069
4.5.4刚度退化规律071
4.5.5强度退化规律073
4.5.6节点耗能分析074
4.6本章小结082
参考文献083
第5章新型盖板式外加强环L形钢管混凝土柱-钢梁节点抗震性能参数分析084
5.1引言084
5.2节点几何参数分析085
5.2.1钢管厚度085
5.2.2外加强环厚度090
5.2.3钢梁截面尺寸095
5.2.4外加强环长厚比101
5.3材料参数分析105
5.3.1混凝土强度106
5.3.2钢管强度109
5.3.3钢梁强度113
5.4本章小结117
参考文献118
第6章盖板式外加强环节点的承载力计算方法119
6.1引言119
6.2节点抗弯承载力计算120
6.2.1钢管柱壁屈服120
6.2.2钢梁受压翼缘失稳验算121
6.2.3钢梁腹板受剪局部失稳验算121
6.2.4钢梁腹板强度验算122
6.3钢梁翼缘与外加强环的螺栓连接破坏122
6.4本章小结125
参考文献126
第7章侧板连接十字形钢管混凝土柱-钢梁节点抗震性能分析127
7.1引言127
7.2有限元模型的建立129
7.2.1材料的本构模型129
7.2.2单元选取与网格划分129
7.2.3界面模型及接触处理129
7.2.4边界条件与加载130
7.2.5算例分析131
7.3抗震性能分析132
7.3.1节点设计132
7.3.2节点模型破坏形状分析135
7.3.3抗震性能特征分析140
7.4本章小结156
参考文献157
第8章侧板连接十字形钢管混凝土柱-钢梁节点承载力计算分析159
8.1引言159
8.2侧板连接节点的受弯承载力160
8.2.1节点受弯屈服机制和传力机理160
8.2.2侧板连接节点极限受弯承载力计算公式161
8.2.3侧板连接节点极限受弯承载力验算163
8.3侧板连接节点的受剪承载力164
8.3.1中节点的受力分析164
8.3.2节点受剪屈服机制166
8.3.3侧板连接节点极限抗剪承载力计算公式166
8.3.4侧板连接节点极限受剪承载力验算173
8.4本章小结173
参考文献174
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| 內容試閱：
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本书围绕异形钢管混凝土柱-钢梁节点在现代装配式钢结构住宅中的抗震性能与承载机理展开系统研究，旨在回应我国城乡建设绿色转型对“强节点、弱构件”设计原则的迫切需求。全书以L形与十字形两种典型异形截面为主线，分别构建了盖板式外加强环节点与侧板连接节点两类创新构造，通过精细化有限元模拟与多维度参数分析，揭示了构造形式、几何尺度、材料强度及轴压水平对节点滞回特性、延性发展、刚度退化与能量耗散的影响规律。研究内容层层递进：首先，基于ABAQUS平台建立三维实体-壳单元耦合模型，引入混凝土塑性损伤本构与钢材混合强化准则，完整再现了节点在低周往复荷载下的损伤演化全过程；继而，以外包钢管厚度、外加强环尺寸、钢梁型号、长厚比及材料等级为变量，开展七类参数化研究，量化各因素对节点极限承载力与延性系数的贡献度，提出兼顾经济性与安全性的优化取值区间；随后，聚焦侧板构造在十字形柱节点中的传力机制，设计19组对比试件，从有无侧板、外伸长度、高度、厚度及轴压比五方面系统论证了侧板对塑性铰外移、核心区约束与耗能能力的调控效应；最后，将模拟结果升华为工程设计可用的承载力计算方法，基于屈服线理论与斜压杆模型分别推导弯、剪极限状态公式，并通过与试验及有限元结果的误差校核，验证了计算模型的工程适用性与规范嵌入潜力。全书在节点形式创新、破坏模式识别、参数敏感性挖掘及计算公式构建四个层面形成了闭环研究体系，为异形钢管混凝土柱-钢梁节点的标准化设计提供了从理论、模拟到公式的全链条技术支撑。
在方法论层面，本书坚持“试验-模拟-理论”三位一体的研究范式，充分发挥有限元技术在异形节点复杂受力机制解析中的优势，同时以现行规范为基准，确保研究成果的工程可移植性。针对盖板式外加强环节点，研究提出了以“盖板-外加强环-钢梁翼缘”三层次传力路径替代传统环板焊缝集中传力，将塑性铰由柱角外移至梁端拼接区，显著降低了节点核心区脆断风险；针对侧板连接节点，研究创新性地以侧板取代内隔板，通过侧板外伸段与柱壁形成闭合钢框，为核心混凝土提供三向约束，使斜压杆机制得以充分发挥，节点剪力由钢管腹板、核心混凝土及侧板三元件协同承担，实现了受力路径的可视化与可控化。尤为重要的是，本书将参数化分析结果嵌入承载力公式推导，引入混凝土强化系数、翼缘影响系数及套箍折减系数等关键参数，使公式在物理意义、计算精度与使用便捷性之间取得平衡。
全书主要由中原工学院殷晓三、新余学院潘洪科共同完成。本节得以顺利完成，离不开研究团队与合作单位的鼎力支持：硕士研究生岳洪亮自项目启动伊始即投入大量精力，承担了三维建模、材料本构模型验证、接触算法调试等烦琐而关键的技术工作，其严谨的态度与高效协作保证了海量计算任务的如期完成；实验室团队在模型验证阶段提供了宝贵的试验数据与现场经验，使有限元边界条件与加载制度得以真实复现工程场景；行业专家在多次技术研讨中给予的方向性建议，为节点构造优化与公式简化指明了路径。本书的出版还得到河南省自然科学基金（项目编号：242300420063）、河南省科技攻关项目（项目编号：25210232108）、江西省重点研发计划项目（20224BBG71024）和江西省教育厅科学技术研究重点项目的联合资助，四项基金不仅为研究提供了充足的计算资源与试验条件，更通过年度评估与中期检查机制，推动研究内容持续迭代、不断深化。
尽管著者秉持精益求精的态度，对模型假设、公式推导及图表数据进行了反复核验，但受限于个人水平与软件功能边界，书中仍可能存在疏漏或值得商榷之处。我们诚挚期待来自学术界与工程界的批评指正，并将以开放的心态吸纳各方意见，在后续研究中不断完善，使本书真正成为异形钢管混凝土节点领域兼具理论深度与工程应用的参考之作。
著者
2025年8月
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