| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第16-43页 |
| 1.1 引言 | 第16-17页 |
| 1.2 选题背景及意义 | 第17-18页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第18-30页 |
| 1.3.1 ECC材料层次的研究 | 第18-20页 |
| 1.3.2 ECC构件层次的研究 | 第20-23页 |
| 1.3.2.1 ECC构件的弯曲性能方面 | 第20-21页 |
| 1.3.2.2 ECC构件的剪切性能方面 | 第21-22页 |
| 1.3.2.3 ECC构件其他方面的研究 | 第22-23页 |
| 1.3.3 ECC结构层次的研究 | 第23页 |
| 1.3.4 ECC的工程应用 | 第23-25页 |
| 1.3.5 ECC分析模型的研究 | 第25-27页 |
| 1.3.5.1 ECC材料的细观力学模型 | 第25-26页 |
| 1.3.5.2 ECC本构模型的研究 | 第26-27页 |
| 1.3.6 基于性能的抗震设计 | 第27-30页 |
| 1.3.6.1 基于性能抗震设计的定义 | 第27-28页 |
| 1.3.6.2 基于性能抗震设计方法 | 第28页 |
| 1.3.6.3 地震响应的分析计算方法 | 第28-30页 |
| 1.4 本文的研究内容 | 第30-33页 |
| 1.4.1 ECC多重尺度的研究 | 第30-31页 |
| 1.4.2 主要研究内容 | 第31-32页 |
| 1.4.3 研究路线 | 第32-33页 |
| 1.4.4 各章节设置 | 第33页 |
| 本章参考文献 | 第33-43页 |
| 第二章 ECC材料的配合比设计及其力学性能 | 第43-73页 |
| 2.1 引言 | 第43页 |
| 2.2 PVA-ECC配合比设计 | 第43-54页 |
| 2.2.1 配制ECC所需基本材料 | 第43-44页 |
| 2.2.2 基于细观力学的ECC材料设计方法 | 第44-50页 |
| 2.2.2.1 准应变硬化准则 | 第44-45页 |
| 2.2.2.2 ECC材料设计的性能指标 | 第45页 |
| 2.2.2.3 ECC材料的细观力学模型 | 第45-49页 |
| 2.2.2.4 σ_b-δ关系的程序实现步骤 | 第49-50页 |
| 2.2.3 基于细观力学模型的参数分析 | 第50-52页 |
| 2.2.4 级配优化方法 | 第52-53页 |
| 2.2.5 材料配合比的确定 | 第53-54页 |
| 2.3 PVA-ECC单轴拉伸试验 | 第54-57页 |
| 2.3.1 试验准备 | 第54-55页 |
| 2.3.2 试验现象 | 第55-56页 |
| 2.3.3 试验结果及分析 | 第56-57页 |
| 2.4 PVA-ECC单轴受拉性能的数值模拟 | 第57-62页 |
| 2.4.1 ECC多缝开裂的机理 | 第57-58页 |
| 2.4.2 ECC多缝开裂的细观力学模型 | 第58-60页 |
| 2.4.2.1 开裂准则的确定 | 第58页 |
| 2.4.2.2 单一裂缝面纤维桥接应力-裂缝宽度关系的简化 | 第58-59页 |
| 2.4.2.3 总应力-应变关系的表达式 | 第59-60页 |
| 2.4.3 ECC试件初始缺陷的随机概率分布模型 | 第60-61页 |
| 2.4.4 ECC多缝开裂全过程的数值模拟 | 第61-62页 |
| 2.4.4.1 基本假设 | 第61页 |
| 2.4.4.2 计算步骤 | 第61-62页 |
| 2.4.4.3 模型验证 | 第62页 |
| 2.5 PVA-ECC单轴受压性能研究 | 第62-65页 |
| 2.5.1 试验准备 | 第63页 |
| 2.5.2 试验现象 | 第63-64页 |
| 2.5.3 试验结果及分析 | 第64-65页 |
| 2.6 PVA-ECC弯曲性能研究 | 第65-70页 |
| 2.6.1 试验准备 | 第65-66页 |
| 2.6.2 试验现象 | 第66-67页 |
| 2.6.3 试验结果及分析 | 第67-69页 |
| 2.6.4 ECC等效极限拉伸应变的计算方法 | 第69-70页 |
| 2.7 本章小结 | 第70页 |
| 本章参考文献 | 第70-73页 |
| 第三章 RECC柱的低周往复加载试验 | 第73-95页 |
| 3.1 引言 | 第73页 |
| 3.2 试验设计 | 第73-79页 |
| 3.2.1 试件设计 | 第73-76页 |
| 3.2.2 试件材料的力学性能 | 第76-77页 |
| 3.2.2.1 ECC材料 | 第76页 |
| 3.2.2.2 混凝土 | 第76-77页 |
| 3.2.2.3 钢筋 | 第77页 |
| 3.2.3 试验加载装置 | 第77-78页 |
| 3.2.4 加载制度 | 第78页 |
| 3.2.5 测量内容与测量方法 | 第78-79页 |
| 3.3 试验结果及分析 | 第79-92页 |
| 3.3.1 裂缝发展与破坏模式 | 第79-84页 |
| 3.3.2 滞回曲线 | 第84-88页 |
| 3.3.3 骨架曲线 | 第88-89页 |
| 3.3.4 延性分析 | 第89-90页 |
| 3.3.4.1 位移延性系数 | 第89页 |
| 3.3.4.2 极限转角 | 第89-90页 |
| 3.3.4.3 各试件延性的比较 | 第90页 |
| 3.3.5 耗能分析 | 第90-91页 |
| 3.3.6 刚度退化 | 第91-92页 |
| 3.4 本章小结 | 第92-93页 |
| 本章参考文献 | 第93-95页 |
| 第四章 RECC柱的受弯和受剪承载力计算理论 | 第95-122页 |
| 4.1 引言 | 第95页 |
| 4.2 RECC柱的受弯承载力研究 | 第95-109页 |
| 4.2.1 基本假定 | 第95-96页 |
| 4.2.2 ECC拉压本构模型 | 第96-98页 |
| 4.2.2.1 单轴受拉应力-应变曲线 | 第96-97页 |
| 4.2.2.2 单轴受压应力-应变曲线 | 第97-98页 |
| 4.2.3 RECC柱偏心受压正截面承载力分析 | 第98-105页 |
| 4.2.3.1 大、小偏心受压的界限判定 | 第98-99页 |
| 4.2.3.2 大偏心受压时的正截面承载力 | 第99-101页 |
| 4.2.3.3 小偏心受压时的正截面承载力 | 第101-102页 |
| 4.2.3.4 N-M曲线 | 第102-105页 |
| 4.2.4 公式的验证 | 第105-106页 |
| 4.2.5 影响RECC柱正截面承载力的因素分析 | 第106-109页 |
| 4.2.5.1 ECC材料极限拉应变的影响 | 第106-107页 |
| 4.2.5.2 ECC材料受压强度的影响 | 第107页 |
| 4.2.5.3 ECC材料受拉强度的影响 | 第107-108页 |
| 4.2.5.4 纵筋强度的影响 | 第108页 |
| 4.2.5.5 纵筋配筋率的影响 | 第108-109页 |
| 4.3 RECC柱的受剪承载力 | 第109-118页 |
| 4.3.1 RECC柱剪力传递机理分析 | 第109-112页 |
| 4.3.1.1 受压区未开裂ECC的剪力传递作用 | 第111页 |
| 4.3.1.2 骨料咬合作用 | 第111页 |
| 4.3.1.3 纵筋销栓作用 | 第111页 |
| 4.3.1.4 ECC拉应力(纤维桥接作用) | 第111页 |
| 4.3.1.5 箍筋作用 | 第111-112页 |
| 4.3.2 影响RECC柱受剪承载力的主要因素 | 第112-113页 |
| 4.3.3 本文计算公式 | 第113-115页 |
| 4.3.4 RECC柱受剪承载力计算方法对比 | 第115-118页 |
| 4.3.4.1 本文对比所用受剪承载力计算公式介绍 | 第115-116页 |
| 4.3.4.2 试验结果与各抗剪计算方法的对比 | 第116-118页 |
| 4.4 本章小结 | 第118-119页 |
| 本章参考文献 | 第119-122页 |
| 第五章 RECC柱的受弯和受剪变形计算理论 | 第122-145页 |
| 5.1 引言 | 第122页 |
| 5.2 RECC柱的弯曲变形 | 第122-126页 |
| 5.2.1 RECC柱的弯矩-曲率关系 | 第122-124页 |
| 5.2.1.1 基本假定 | 第122页 |
| 5.2.1.2 分析方法 | 第122-124页 |
| 5.2.1.3 分析步骤 | 第124页 |
| 5.2.2 弯曲作用下RECC柱的力-位移关系 | 第124-126页 |
| 5.2.2.1 弹性变形的计算 | 第125页 |
| 5.2.2.2 塑性变形的计算 | 第125-126页 |
| 5.2.2.3 力-位移曲线的计算步骤 | 第126页 |
| 5.3 基于桁架-拱模型的RECC柱的剪切变形计算 | 第126-140页 |
| 5.3.1 RECC柱有效剪切刚度的确定 | 第127-129页 |
| 5.3.2 RECC柱完全开裂剪切刚度的确定 | 第129-135页 |
| 5.3.2.1 基于定角桁架模型(CATM)的有效剪切刚度 | 第129-132页 |
| 5.3.2.2 基于变角桁架模型(VATM)的有效剪切刚度 | 第132-134页 |
| 5.3.2.3 基于拱模型的有效剪切刚度 | 第134-135页 |
| 5.3.3 定角桁架模型中斜裂缝倾角θ_0的确定 | 第135-137页 |
| 5.3.4 最小斜裂缝倾角θ的确定 | 第137-138页 |
| 5.3.5 计算步骤 | 第138-140页 |
| 5.4 RECC试验柱考虑剪切效应的变形计算 | 第140-142页 |
| 5.5 本章小结 | 第142-143页 |
| 本章参考文献 | 第143-145页 |
| 第六章 考虑剪切效应的RECC柱有限元模拟 | 第145-172页 |
| 6.1 引言 | 第145-146页 |
| 6.2 ECC单轴滞回本构模型 | 第146-150页 |
| 6.2.1 ECC材料的骨架曲线 | 第146-147页 |
| 6.2.1.1 单轴受拉应力-应变曲线 | 第146页 |
| 6.2.1.2 单轴受压应力-应变曲线 | 第146-147页 |
| 6.2.2 卸载机理 | 第147-148页 |
| 6.2.3 再加载机理 | 第148-149页 |
| 6.2.4 拉压传递机理 | 第149-150页 |
| 6.3 单轴滞回模型的验证 | 第150-152页 |
| 6.3.1 基于OpenSEES的单轴材料本构的开发 | 第150页 |
| 6.3.2 参数的选取 | 第150页 |
| 6.3.3 材料层次验证 | 第150-151页 |
| 6.3.4 构件层次验证 | 第151-152页 |
| 6.3.4.1 试验构件 | 第151-152页 |
| 6.3.4.2 有限元模拟 | 第152页 |
| 6.4 基于软化膜模型的RECC受剪构件的模拟 | 第152-159页 |
| 6.4.1 软化膜模型简介 | 第152-153页 |
| 6.4.2 用于ECC材料的软化膜模型(SMMECC) | 第153-155页 |
| 6.4.2.1 应力平衡方程 | 第154-155页 |
| 6.4.2.2 应变协调方程 | 第155页 |
| 6.4.3 用于SMMECC模型的ECC本构关系 | 第155-158页 |
| 6.4.3.1 考虑泊松比效应下单轴应变与双轴应变的转换关系 | 第155-157页 |
| 6.4.3.2 简化的ECC单轴本构关系 | 第157-158页 |
| 6.4.3.3 软化系数的确定 | 第158页 |
| 6.4.4 基于OpenSees的二次开发 | 第158-159页 |
| 6.5 用于ECC材料的软化膜模型的验证 | 第159-165页 |
| 6.5.1 本文RECC柱实验的验证 | 第159-161页 |
| 6.5.2 RECC梁实验的验证 | 第161-162页 |
| 6.5.3 RECC剪力墙实验的验证 | 第162-164页 |
| 6.5.4 RECC/RC组合剪力墙实验的验证 | 第164-165页 |
| 6.6 有限元参数分析 | 第165-168页 |
| 6.6.1 剪跨比的影响 | 第165-166页 |
| 6.6.2 轴压力的影响 | 第166页 |
| 6.6.3 纵筋率的影响 | 第166-167页 |
| 6.6.4 配箍率的影响 | 第167页 |
| 6.6.5 ECC材料受拉应变能力的影响 | 第167-168页 |
| 6.6.6 ECC材料受压应变能力的影响 | 第168页 |
| 6.7 本章小结 | 第168-170页 |
| 本章参考文献 | 第170-172页 |
| 第七章 基于IDA方法的ECC框架抗震性能分析 | 第172-212页 |
| 7.1 引言 | 第172页 |
| 7.2 基于IDA方法的结构抗震性能分析 | 第172-177页 |
| 7.2.1 IDA方法的基本原理 | 第172-173页 |
| 7.2.2 IDA方法中若干问题的探讨 | 第173-177页 |
| 7.2.2.1 地震动记录的选取 | 第173-174页 |
| 7.2.2.2 比例系数调幅算法和IDA曲线的插值 | 第174-175页 |
| 7.2.2.3 地震强度指标和结构损伤指标的选取 | 第175-176页 |
| 7.2.2.4 多条IDA曲线的统计 | 第176-177页 |
| 7.2.3 IDA方法的分析步骤 | 第177页 |
| 7.3 ECC框架性能水准和性能指标限值的确定标准 | 第177-184页 |
| 7.3.1 结构的性能水准和目标 | 第177-179页 |
| 7.3.2 结构性能指标的限值 | 第179-183页 |
| 7.3.3 ECC框架性能水准和性能指标限值的确定标准 | 第183-184页 |
| 7.4 ECC框架和ECC/RC组合框架结构抗震性能分析 | 第184-200页 |
| 7.4.1 结构基本信息 | 第184-185页 |
| 7.4.2 有限元模型的建立 | 第185-186页 |
| 7.4.3 IDA分析过程 | 第186页 |
| 7.4.4 IDA分析结果 | 第186-200页 |
| 7.4.4.1 IDA曲线 | 第186-192页 |
| 7.4.4.2 层间位移角分布 | 第192-194页 |
| 7.4.4.3 塑性铰分布 | 第194-198页 |
| 7.4.4.4 各框架结构最大层间位移角极限值 | 第198-199页 |
| 7.4.4.5 性能成本分析 | 第199-200页 |
| 7.5 考虑短柱效应的框架抗震性能分析 | 第200-208页 |
| 7.5.1 结构基本信息和有限元模型 | 第200-201页 |
| 7.5.2 考虑剪切作用的RECC短柱的恢复力模型 | 第201-203页 |
| 7.5.3 IDA分析结果 | 第203-208页 |
| 7.5.3.1 IDA曲线 | 第203-206页 |
| 7.5.3.2 层间位移角分布 | 第206页 |
| 7.5.3.3 各框架结构性能水准顶点位移极限值 | 第206-208页 |
| 7.6 本章小结 | 第208-209页 |
| 本章参考文献 | 第209-212页 |
| 第八章 总结与展望 | 第212-218页 |
| 8.1 全文总结 | 第212-216页 |
| 8.1.1 材料层次 | 第212-213页 |
| 8.1.2 构件层次 | 第213-215页 |
| 8.1.3 结构层次 | 第215-216页 |
| 8.2 展望 | 第216-218页 |
| 作者在攻读博士学位期间发表的论文 | 第218-219页 |
| 致谢 | 第219-220页 |
