鋼骨-鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)

內(nèi)容概要

本書較系統(tǒng)地介紹了鋼骨-鋼管混凝土柱的提出緣由及其設(shè)計(jì)思想、理論和方法，建立了鋼骨-鋼管混凝土承載力的計(jì)算框架。本書著重介紹了作者多年來(lái)的相關(guān)研究成果，主要包括鋼骨-鋼管混凝土柱的軸壓、偏壓試驗(yàn)研究及其抗震性能試驗(yàn)研究，分別基于鋼筋混凝土構(gòu)件計(jì)算方法和鋼骨混凝土構(gòu)件疊加法兩種思路討論了鋼骨-鋼管混凝土柱的正截面強(qiáng)度計(jì)算方法，提出了供設(shè)計(jì)用的軸壓比限值的簡(jiǎn)化計(jì)算公式，分析了鋼骨-鋼管混凝土的抗震性能，并分析了影響延性的主要因素。    本書可供土木工程等專業(yè)的科學(xué)研究人員、工程技術(shù)人員、研究生以及高等學(xué)校的教師和本科生參考。

書籍目錄

前言第1章  緒論  1.1  技術(shù)背景  1.2  鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)    1.2.1  鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)    1.2.2  鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用    1.2.3  鋼骨混凝土的理論發(fā)展  1.3  鋼管混凝土結(jié)構(gòu)    1.3.1  鋼管混凝土的特點(diǎn)    1.3.2  鋼管混凝土發(fā)展和研究  1.4  鋼管混凝土組合柱    1.4.1  鋼管混凝土組合柱的研究現(xiàn)狀    1.4.2  鋼管混凝土組合柱的不足    1.4.3  鋼骨-鋼管混凝土柱的提出  1.5  本書組成結(jié)構(gòu)第2章  鋼骨-鋼管混凝土柱的工作機(jī)理  2.1  混凝土的套箍強(qiáng)化  2.2  三向受壓混凝土的破壞機(jī)理  2.3  三向受壓混凝土的強(qiáng)度極限條件  2.4  鋼材的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型  2.5  鋼骨-鋼管混凝土柱的工作機(jī)理淺析第3章  鋼骨-鋼管混凝土短柱的偏壓試驗(yàn)研究  3.1  試件概況    3.1.1  試件設(shè)計(jì)    3.1.2  試件制作  3.2  試驗(yàn)材料    3.2.1  鋼材試驗(yàn)取樣位置    3.2.2  試樣形狀及尺寸    3.2.3  材料力學(xué)忡能指標(biāo)    3.2.4  材料彈性模量的測(cè)定  3.3  試驗(yàn)設(shè)備與加載制度    3.3.1  試驗(yàn)加載裝置和量測(cè)方法    3.3.2  加載方式和加載制度  3.4  試驗(yàn)全過(guò)程分析    3.4.1  試驗(yàn)現(xiàn)象簡(jiǎn)述及分析    3.4.2  主要測(cè)試內(nèi)容    3.4.3  小偏心驗(yàn)證    3.4.4  荷載與位移關(guān)系分析    3.4.5  縱向應(yīng)變分析    3.4.6  環(huán)向應(yīng)變分析  3.5  各種因素對(duì)鋼骨-鋼管混凝土短柱偏壓性能的影響    3.5.1  縱向鋼骨配筋率    3.5.2  體積配箍率第4章  鋼骨-鋼管混凝土柱軸壓試驗(yàn)研究  4.1  概述  4.2  試件概況    4.2.1  試件設(shè)計(jì)    4.2.2  試件制作    4.2.3  測(cè)試系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和加載方法  4.3  材料性能試驗(yàn)  4.4  試驗(yàn)現(xiàn)象及分析    4.4.1  試驗(yàn)現(xiàn)象描述    4.4.2  荷載與縱向位移關(guān)系    4.4.3  縱向應(yīng)變比較    4.4.4  橫向應(yīng)變比較第5章  鋼骨-鋼管混凝土柱抗震性能試驗(yàn)研究  5.1  概述  5.2  試驗(yàn)設(shè)計(jì)及試件制作    5.2.1  試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理    5.2.2  正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)    5.2.3  試件制作    5.2.4  材性指標(biāo)    5.2.5  試件的設(shè)計(jì)參數(shù)  5.3  試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法    5.3.1  試驗(yàn)材料    5.3.2  試驗(yàn)裝置    5.3.3  試驗(yàn)加載  5.4  試驗(yàn)量測(cè)及儀器布置  5.5  試驗(yàn)結(jié)果分析    5.5.1  R3-0.6    5.5.2  R4-0.6    5.5.3  R5-0.6    5.5.4  R5-0.4    5.5.5  R5-0.8    5.5.6  試驗(yàn)結(jié)果分析  5.6  應(yīng)變分析第6章  鋼骨-鋼管混凝土柱的正截面承載力計(jì)算  6.1  正截面受彎承載力計(jì)算方法    6.1.1  理論計(jì)算方法    6.1.2  規(guī)范計(jì)算方法  6.2  鋼骨-鋼管混凝土柱正截面承載力的計(jì)算    6.2.1  鋼筋混凝土柱的計(jì)算方法    6.2.2  鋼骨混凝土構(gòu)件疊加的計(jì)算方法  6.3  基于疊加計(jì)算方法的設(shè)計(jì)算例第7章  鋼骨-鋼管混凝土柱軸壓組合剛度分析  7.1  概述  7.2  軸壓剛度的計(jì)算理論    7.2.1  鋼骨混凝土相關(guān)方法    7.2.2  鋼管混凝土相關(guān)方法    7.2.3  鋼管混凝土核心柱相關(guān)方法    7.2.4  鋼骨-鋼管混凝土柱軸壓組合剛度的提出    7.2.5  鋼骨-鋼管混凝土柱軸壓組合剛度的計(jì)算方法h  7.3  試驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果分析  7.4  軸壓組合剛度的計(jì)算    7.4.1  軸壓組合剛度試驗(yàn)值    7.4.2  軸壓組合剛度理論值與試驗(yàn)值比較第8章  鋼骨-鋼管混凝土柱軸壓比限值研究  8.1  軸壓比限值的含義    8.1.1  基本概念    8.1.2  框架柱軸壓比限值標(biāo)準(zhǔn)值    8.1.3  框架柱軸壓比限值設(shè)計(jì)值  8.2  鋼骨混凝土柱軸壓比限值    8.2.1  與鋼筋混凝土柱的軸壓比表達(dá)式相同    8.2.2  與鋼骨含量相聯(lián)系的軸壓比計(jì)算式    8.2.3  采用控制軸壓力限值的方法    8.2.4  采用軸壓比和軸力比限值雙控原則進(jìn)行分析  8.3  鋼骨-鋼管混凝土柱軸壓比限值的確定    8.3.1  基本假設(shè)    8.3.2  按鋼筋混凝土柱軸壓比限值的概念進(jìn)行分析    8.3.3  與鋼骨含量相聯(lián)系的軸壓比計(jì)算方法    8.3.4  采用控制軸壓力限值的方法    8.3.5  采用軸壓比限值和軸力比限值雙控原則進(jìn)行分析第9章  鋼骨-鋼管混凝土短柱軸壓數(shù)值模擬分析  9.1  概述  9.2  混凝土材料模擬    9.2.1  混凝土的本構(gòu)關(guān)系    9.2.2  混凝土材料的有限元模擬  9.3  鋼管和鋼骨的模擬  9.4  鋼筋的模擬  9.5  鋼管、鋼骨、鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)  9.6  有限元模型的建立與求解    9.6.1  模型的建立    9.6.2  模型的求解  9.7  有限元模型模擬結(jié)果分析    9.7.1  柱混凝土的開裂模擬    9.7.2  有限元模型破壞形態(tài)分析    9.7.3  鋼骨-鋼管混凝土柱與素混凝土柱的模擬比較    9.7.4  荷載-位移曲線比較    9.7.5  正截面承載力結(jié)果與數(shù)值計(jì)算結(jié)果比較第10章  鋼骨-鋼管混凝土柱抗震性能分析  10.1  滯回曲線及骨架曲線    10.1.1  試驗(yàn)的滯回曲線    10.1.2  本試驗(yàn)的骨架曲線  10.2  耗能能力  10.3  強(qiáng)度退化  10.4  剛度退化  10.5  延性分析    10.5.1  延性系數(shù)    10.5.2  屈服位移△y    10.5.3  極限位移△u    10.5.4  試驗(yàn)結(jié)果    10.5.5  延性的主要影響因素    10.5.6  鋼骨-鋼管混凝土柱的極限位移角  10.6  軸壓比對(duì)組合柱力學(xué)性能影響的原因  10.7  軸壓比限值的討論參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　1.3　鋼管混凝土結(jié)構(gòu)　　鋼管混凝土的結(jié)構(gòu)形式雖然已沿用了百年，但在近年的突起則與現(xiàn)代混凝土技術(shù)有關(guān)。高強(qiáng)、高流態(tài)、可以免除振搗的現(xiàn)代混凝土解決了填入鋼管中的困難，而從力學(xué)性能上看，高強(qiáng)混凝土與鋼管一起承壓可以說(shuō)是完美的結(jié)合。它利用鋼管和混凝土兩種材料在受力過(guò)程中的相互作用，即鋼管對(duì)混凝土的約束作用，使混凝土處于復(fù)雜受力狀態(tài)，同時(shí)，由于混凝土的變形，使鋼管也處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，通過(guò)兩者的組合，充分發(fā)揮兩種材料的優(yōu)點(diǎn)，使承載力得以提高，延性得到改善?！　?.3.1　鋼管混凝土的特點(diǎn)　　鋼管混凝土除了具有一般套箍混凝土的強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、塑性好、耐疲勞、耐沖擊等優(yōu)越的力學(xué)性能外，還具有以下一些在施工工藝方面的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)：　?。?）鋼管本身就是側(cè)壓模板，因而澆混凝土?xí)r，可省去支模板?！　。?）鋼管本身就是鋼筋，它兼有縱向鋼筋和橫向鋼筋的功能。　?。?）鋼管本身又是勁性承重骨架，在施工階段它可起勁性鋼骨架的作用。　　鋼管混凝土也是在高層建筑和大跨度橋梁中應(yīng)用高強(qiáng)混凝土的一種最有效和最經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)形式。其原因有以下幾個(gè)方面：　?。?）鋼管對(duì)核心混凝土的套箍作用，能有效地克服高強(qiáng)混凝土的脆性?！　。?）鋼管內(nèi)無(wú)鋼筋骨架，便于澆灌高強(qiáng)混凝土，而且因有鋼管分隔，與管外樓蓋梁板結(jié)構(gòu)的普通混凝土互不干擾，無(wú)交錯(cuò)澆灌的麻煩。　?。?）鋼管外面無(wú)混凝土保護(hù)層，能充分發(fā)揮高強(qiáng)混凝土的承載能力?！　±碚摲治龊凸こ虒?shí)踐都表明，鋼管混凝土與結(jié)構(gòu)鋼相比，在保持自重楣近幫承載能力相同的條件下，可節(jié)省鋼材約50％，焊接工作量可大幅度減少；與鋼骨混凝土柱相比，在保持構(gòu)件橫截面積相近和承載能力相同的條件下，可節(jié)省鋼材約50％，施工更為簡(jiǎn)便；與普通鋼筋混凝土柱相比，在保持鋼材用量相近和承載能力相同的條件下，構(gòu)件截面面積可減小約一半，從而使建筑的有效面積得以加大，混凝土和水泥用量以及構(gòu)件自重相應(yīng)減小約50％。

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