鋼箱-混凝土組合結(jié)構(gòu)

內(nèi)容概要

　　《鋼箱混凝土組合結(jié)構(gòu)》總結(jié)了作者近年來(lái)在鋼箱一混凝土組合結(jié)構(gòu)理論和試驗(yàn)研究方面取得的階段性成果，主要內(nèi)容包括：鋼箱一混凝土組合梁抗彎性能、抗扭性能、豎向抗剪性能和局部穩(wěn)定性能的試驗(yàn)研究及理論分析成果；鋼箱一混凝土組合梁抗彎強(qiáng)度、剛度計(jì)算公式，極限扭矩的簡(jiǎn)化分析方法、抗剪強(qiáng)度計(jì)算公式，周邊彈性約束矩形板單向屈曲強(qiáng)度計(jì)算公式；鋼箱一混凝土連續(xù)梁的試驗(yàn)研究和理論分析成果；鋼箱一混凝土組合梁在吊車(chē)梁改造中的應(yīng)用、設(shè)計(jì)、施工方法；鋼箱一混凝土結(jié)構(gòu)在橋梁工程和建筑工程中的應(yīng)用或建議。
　　《鋼箱混凝土組合結(jié)構(gòu)》可供土木工程、工程力學(xué)學(xué)科的高校教師、工程師、研究生、高年級(jí)本科生參考。

作者簡(jiǎn)介

　　鐘新谷，男，教授，博士。作者現(xiàn)任湖南科技大學(xué)土木工程學(xué)院院長(zhǎng)、土木工程施工過(guò)程安全與質(zhì)量湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，湖南省重點(diǎn)學(xué)科土木工程學(xué)術(shù)帶頭人、湖南省橋梁與隧道科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人；先后主持2項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、主持湖南省自然科學(xué)基金項(xiàng)目、湖南省重點(diǎn)科技項(xiàng)目等縱向項(xiàng)目10余項(xiàng)，主持湖南等省重點(diǎn)工程科研項(xiàng)目50多項(xiàng)，其中4項(xiàng)科研成果獲省級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)；獨(dú)立提出了錨桿橫向阻抗作用、鋼箱一混凝土組合梁、預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁豎向預(yù)應(yīng)力張拉力測(cè)試方法等理論和方法，先后在JOURNAL
OF BRIDGE ENGINEER/NG、《土木工程學(xué)報(bào)》等各級(jí)期刊發(fā)表論文70余篇。
　　
　　莫時(shí)旭，男，教授，博士。作者現(xiàn)任桂林理工大學(xué)土木與建筑工程學(xué)院教授、碩士生導(dǎo)師（1991年至2008年在湖南科技大學(xué)土木工程學(xué)院任講師、副教授），從事鋼一混凝土組合結(jié)構(gòu)和大跨度橋梁結(jié)構(gòu)行為研究，先后主持和參與國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、廣西區(qū)自然科學(xué)基金項(xiàng)目、湖南省自然科學(xué)基金項(xiàng)目等20余項(xiàng)，獲省部級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2項(xiàng)。

書(shū)籍目錄

前言
第1章 緒論
1.1 鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用與研究現(xiàn)狀
1.1.1 鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)類(lèi)型
1.1.2 鋼-混凝土組合梁的發(fā)展與研究現(xiàn)狀
1.1.3 鋼管混凝土的發(fā)展與研究現(xiàn)狀
1.2 鋼箱-混凝土梁的提出
1.2.1 現(xiàn)有鋼-混凝土組合梁的不足
1.2.2 鋼箱-混凝土組合梁的提出
1.2.3 鋼箱-混凝土組合梁的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀
參考文獻(xiàn)
第2章 鋼箱-混凝土組合截面梁正截面強(qiáng)度
2.1 引言
2.2 試驗(yàn)研究
2.2.1 試驗(yàn)概況
2.2.2 試驗(yàn)結(jié)果分析
2.3 材料的本構(gòu)關(guān)系
2.3.1 鋼材應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系
2.3.2 混凝土本構(gòu)關(guān)系
2.4 正截面抗彎強(qiáng)度彈性理論
2.4.1 基本假定
2.4.2 換算截面法基本原理
2.4.3 彎曲正應(yīng)力計(jì)算
2.4.4 彈性極限彎矩計(jì)算
2.5 正截面極限強(qiáng)度彈塑性理論
2.5.1 基本假設(shè)
2.5.2 計(jì)算原理及基本公式
2.6 對(duì)比分析
2.6.1 鋼箱-混凝土組合梁與空鋼箱抗彎承載力對(duì)比分析
2.6.2 考慮與不考慮套箍作用的抗彎承載力對(duì)比分析
2.7 試驗(yàn)與理論分析對(duì)比
2.7.1 梁底及梁頂正應(yīng)變?cè)囼?yàn)與理論對(duì)比分析
2.7.2 中性軸對(duì)比分析
2.7.3 塑性極限承載力試驗(yàn)與理論對(duì)比分析
2.8 剪力滯后性能分析
參考文獻(xiàn)
第3章 鋼箱-混凝土組合截面梁豎向抗剪強(qiáng)度
3.1 引言
3.2 鋼箱-混凝土組合梁抗剪試驗(yàn)研究
3.2.1 試驗(yàn)梁設(shè)計(jì)及試驗(yàn)方案
3.2.2 鋼箱-混凝土梁抗剪試驗(yàn)結(jié)果
3.3 鋼箱-混凝土組合梁抗剪強(qiáng)度彈性理論
3.3.1 換算截面法計(jì)算鋼箱-混凝土組合梁剪應(yīng)力
3.3.2 試驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算結(jié)果對(duì)比
3.4 鋼箱-混凝土梁豎向抗剪極限強(qiáng)度
3.4.1 豎向抗剪極限強(qiáng)度簡(jiǎn)化計(jì)算公式
3.4.2 豎向抗剪極限強(qiáng)度試驗(yàn)與理論計(jì)算結(jié)果比較
參考文獻(xiàn)
第4章 鋼箱-混凝土組合梁的扭轉(zhuǎn)特性理論分析
4.1 引言
4.2 扭轉(zhuǎn)特性定性分析
4.3 自由扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力及扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算
4.3.1 差分法分析計(jì)算組合截面自由扭轉(zhuǎn)特性
4.3.2 按薄壁鋼箱梁計(jì)算
4.3.3 對(duì)比分析
4.4 鋼箱-混凝土組合梁極限扭矩簡(jiǎn)化分析
4.5 抗扭轉(zhuǎn)特性試驗(yàn)研究
4.5.1 純扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)方案
4.5.2 純扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)測(cè)試成果分析
4.5.3 純扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第5章 鋼箱-混凝土組合截面梁局部屈曲行為研究
5.1 引言
5.2 剛性基底上薄板彈性屈曲理論研究
5.2.1 矩形板屈曲分析的里茲能量法
……
第6章 鋼箱-混凝土組合截面梁彈塑性分析
第7章 鋼箱-混凝土連續(xù)梁力學(xué)性能
第8章 鋼箱-混凝土組合梁設(shè)計(jì)與應(yīng)用

章節(jié)摘錄

　　在鋼箱梁的制作階段，首先要嚴(yán)格控制鋼板下料尺寸。鋼箱一混凝土組合梁中，鋼對(duì)整個(gè)截面的剛度貢獻(xiàn)占主導(dǎo)，故鋼箱成型的尺寸誤差對(duì)其剛度甚至強(qiáng)度會(huì)有明顯的影響。如在吊車(chē)梁施工過(guò)程中，一開(kāi)始施工單位按照梁的設(shè)計(jì)尺寸下料劃線，結(jié)果鋼板切割過(guò)程損耗掉部分鋼板寬度，以致實(shí)際板寬小于設(shè)計(jì)值。少數(shù)梁的頂板、底板寬度比設(shè)計(jì)值小了1.5～2.0cm，腹板高度也存在同樣情況。8.3節(jié)中試驗(yàn)梁便特別的選擇了誤差大的梁，以確保安全。鋼板的厚度也是負(fù)誤差。經(jīng)過(guò)試算表明此種情況下梁的抗彎剛度減少約10%。第2章中的實(shí)驗(yàn)梁鋼板尺寸與設(shè)計(jì)符合良好，其試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果與理論值也更吻合良好。在鋼箱焊接法過(guò)程中，所有焊接要求均應(yīng)按鋼結(jié)構(gòu)焊接施工規(guī)范進(jìn)行。特別地，對(duì)于梁頂板和底板與腹板之間的焊接，宜采用雙面坡口焊，以確保焊接結(jié)合質(zhì)量使結(jié)構(gòu)傳力可靠。若不能做到頂、底板均采用雙面焊，則其中一板或一板的某段可采用單面坡口熔透焊。焊接順序、工藝要合理，采用焊接殘余應(yīng)力小的焊接工藝流程，并有效控制因焊接產(chǎn)生的鋼板變形?！　』炷凉嘧⑹┕ぃ紫仁且侠泶_定混凝土的配合比?；炷劣惺湛s的特性，普通混凝土收縮后可能與鋼板間出現(xiàn)脫空，而該結(jié)構(gòu)本身并沒(méi)有在兩者之間設(shè)剪力釘傳力，嚴(yán)重的情況混凝土不但不能參與受力，還成為額外的荷載對(duì)結(jié)構(gòu)不利。因此，應(yīng)選用添加膨脹劑的混凝土，其劑量大小可參考鋼管混凝土的施工配合比，并結(jié)合試驗(yàn)確定。本項(xiàng)目中的實(shí)驗(yàn)梁和應(yīng)用梁均采用了添加膨脹劑的混凝土，實(shí)踐效果比較理想。對(duì)于混凝土灌注施工，在體量不大情況下可采用人工斜灌混凝土方法，參看圖8.12。采用這種方法時(shí)混凝土灌注的密室度很重要。在灌注口設(shè)置一定長(zhǎng)度的輔助導(dǎo)管，使最上面的梁內(nèi)混凝土壓實(shí)合格。灌注時(shí)使用振動(dòng)棒和附著式振動(dòng)器搗實(shí)混凝土，但要注意不能造成混凝土的離析?；炷凉嘧⒑螅灰⒓捶牌搅后w，最好待混凝土初凝后再輕柔緩慢地放平梁體。由于看不到內(nèi)部情況，待混凝土凝固后，應(yīng)對(duì)其密實(shí)度進(jìn)行超聲檢測(cè)，以確保工程質(zhì)量。如果施工量大或是恰好具備條件，泵送混凝土工藝是一個(gè)非常好的選擇，一則泵送混凝土體本身質(zhì)量控制要求嚴(yán)，而高壓下由下至上的泵送混凝土能獲得良好的密室性。第2章中的兩片試驗(yàn)梁正是應(yīng)用了這種工藝，經(jīng)檢測(cè)其密室度完全達(dá)到要求。而8.3節(jié)中的6.0m實(shí)驗(yàn)梁就是選擇了按第一種方法施工的吊車(chē)梁中不理想的那一片。在灌注結(jié)束時(shí)，出漿口尚不稠實(shí)，且梁體剛灌注完被放平。這些問(wèn)題形成了混凝土質(zhì)量和與鋼箱黏合間的潛在缺陷，降低了梁的整體剛度。試驗(yàn)也證明了這一點(diǎn)。　　……

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