現(xiàn)代混凝土結(jié)構(gòu)基本理論及應(yīng)用

前言

　　素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)統(tǒng)稱為混凝土結(jié)構(gòu)。混凝土和鋼筋是組成混凝土結(jié)構(gòu)的基本材料。由于混凝土材料本身的非線性特性及混凝土開裂后應(yīng)力的重分布，混凝土結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能非常復(fù)雜。所以試驗(yàn)一直是混凝土結(jié)構(gòu)分析和理論計(jì)算不可缺少的手段，在混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，多數(shù)計(jì)算公式屬于經(jīng)驗(yàn)公式。近年來(lái)，隨著試驗(yàn)技術(shù)和計(jì)算理論的進(jìn)步，混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法有了很大發(fā)展。例如，在國(guó)外，剪力作用下的修正應(yīng)力場(chǎng)理論、改進(jìn)的桁架模型及適用于擾動(dòng)區(qū)（平截面假定不適用的區(qū)域）的壓桿一拉桿模型已在混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范中得到應(yīng)用。不可否認(rèn)，試驗(yàn)是混凝土結(jié)構(gòu)研究的基礎(chǔ)，理論不能代替試驗(yàn)，但在構(gòu)件層次上通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證而不是通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合建立計(jì)算模型使以經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法向理性的、統(tǒng)一的方向邁出了一大步，這是現(xiàn)代混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本理論發(fā)展的重要方向。本書是為適應(yīng)這一要求編寫的?！　”緯卜?章。第1章論述了混凝土的力學(xué)性能，包括描述混凝土基本力學(xué)性能的參數(shù)、單調(diào)荷載下的混凝土強(qiáng)度和變形、反復(fù)荷載下混凝土的性能、加載速率對(duì)混凝土力學(xué)性能的影響；鋼筋及其力學(xué)性能，包括鋼筋的品種和組成、鋼筋的強(qiáng)度等級(jí)、鋼筋的常規(guī)力學(xué)性能、單調(diào)荷載下鋼筋的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系、反復(fù)荷載下鋼筋的應(yīng)力一應(yīng)變特性、動(dòng)荷載下鋼筋的力學(xué)性能。單向加載和多向加載時(shí)鋼筋混凝土的力學(xué)性能。重點(diǎn)介紹混凝土的壓力場(chǎng)理論?！　〉?章論述了混凝土的損傷、斷裂性能和理論，包括混凝土損傷的基本概念、準(zhǔn)脆性損傷，混凝土斷裂力學(xué)理論（線彈性斷裂力學(xué)、彈塑性斷裂力學(xué)、虛擬裂縫法、有效彈性裂縫法、混凝土脆性特征）。重點(diǎn)介紹用斷裂力學(xué)理論解釋和分析混凝土及混凝土構(gòu)件的尺寸效應(yīng)?！　〉?章論述了混凝土結(jié)構(gòu)的正截面強(qiáng)度計(jì)算，包括正截面強(qiáng)度計(jì)算理論、矩形截面構(gòu)件的計(jì)算（彎矩一曲率關(guān)系、強(qiáng)度的簡(jiǎn)化計(jì)算）、雙向偏心受壓構(gòu)件強(qiáng)度的簡(jiǎn)化計(jì)算（倪克勤公式、橢圓方程法、雙向彎矩放大法）。重點(diǎn)介紹軸心受壓構(gòu)件的非線性穩(wěn)定計(jì)算（經(jīng)典的歐拉公式、Engesser公式、Ritter公式、靜力平衡法）等?！　〉?章論述了混凝土結(jié)構(gòu)的斜截面抗剪理論，包括鋼筋混凝土抗剪理論的發(fā)展、鋼筋混凝土梁的抗剪機(jī)理、無(wú)腹筋梁的抗剪強(qiáng)度、影響無(wú)腹筋梁抗剪強(qiáng)度的因素、無(wú)腹筋梁的抗剪模型（斷裂力學(xué)方法、細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件的齒模型、混凝土桁架模型、經(jīng)驗(yàn)方法）、有腹筋鋼筋混凝土梁的抗剪強(qiáng)度（塑性理論模型、壓力場(chǎng)理論、修正壓力場(chǎng)理論、桁架模型）、柱的受剪承載力、剪切摩擦和規(guī)范中的抗剪強(qiáng)度計(jì)算方法等。重點(diǎn)介紹修正壓力場(chǎng)理論。

內(nèi)容概要

近年來(lái)，隨著試驗(yàn)技術(shù)和計(jì)算理論的進(jìn)步，混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法有了很大發(fā)展。不可否認(rèn)，試驗(yàn)是混凝土結(jié)構(gòu)研究的基礎(chǔ)，理論不能代替試驗(yàn)，但通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證而不是通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合建立的理論模型使以經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法向理性的、統(tǒng)一的方向邁出了一大步，這是現(xiàn)代混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本理論發(fā)展的重要方向。本書第一作者一直從事混凝土結(jié)構(gòu)的研究和教學(xué)，擔(dān)任《水運(yùn)工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》修訂組的副組長(zhǎng)，并承擔(dān)了“鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)外對(duì)比” 研究專題。根據(jù)修訂《水運(yùn)工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》和專題研究的需要，作者閱讀了大量的國(guó)內(nèi)外研究文獻(xiàn)和資料，在總結(jié)這些研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合作者本人以往的研究，完成了本書。

書籍目錄

前言第1章　混凝土和鋼筋的強(qiáng)度及本構(gòu)模型  1.1　混凝土的力學(xué)性能　  1.1.1　混凝土材料的特點(diǎn)  　1.1.2　混凝土材料的基本力學(xué)參數(shù)　  1.1.3　單調(diào)荷載下混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系　  1.1.4　雙軸應(yīng)力下混凝土的性能　  1.1.5　三軸應(yīng)力下混凝土的性能　  1.1.6　反復(fù)荷載下混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系　  1.1.7　動(dòng)荷載下混凝土的性能  1.2　鋼筋的力學(xué)和變形性能    1.2.1　鋼筋的強(qiáng)度和變形    1.2.2　單調(diào)荷載下鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系    1.2.3　反復(fù)荷載下鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系    1.2.4　動(dòng)荷載下鋼筋的性能  1.3　鋼筋混凝土的力學(xué)性能    1.3.1　混凝土的拉伸硬化    1.3.2　混凝土和鋼筋的應(yīng)力平均應(yīng)變關(guān)系  參考文獻(xiàn)第2章　混凝土損傷與斷裂  2.1　混凝土損傷力學(xué)  　2.1.1　基本概念　  2.1.2　基于損傷的彈性理論　  2.1.3　準(zhǔn)脆性損傷  2.2　混凝土斷裂力學(xué)    2.2.1　線彈性斷裂力學(xué)    2.2.2　混凝土線彈性斷裂力學(xué)（LEFM）    2.2.3　混凝土彈塑性斷裂力學(xué)（EPFM）      2.2.4　混凝土準(zhǔn)脆性斷裂力學(xué)（QBFM）    2.3　混凝土結(jié)構(gòu)的尺寸效應(yīng)    2.3.1　威布爾統(tǒng)計(jì)理論    2.3.2　確定性的尺寸效應(yīng)理論    2.3.3　尺寸效應(yīng)理論在設(shè)計(jì)規(guī)范中的應(yīng)用  參考文獻(xiàn)第3章　鋼筋混凝土構(gòu)件的正截面承載力　3.1　彎壓構(gòu)件承載力計(jì)算  　3.1.1　基本假定　  3.1.2　正截面承載力計(jì)算　  3.1.3　單向受力矩形截面構(gòu)件承載力的簡(jiǎn)化計(jì)算　  3.1.4　雙向偏心受壓構(gòu)件承載力的簡(jiǎn)化計(jì)算　3.2　軸心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算  　3.2.1　短軸心受壓構(gòu)件的力學(xué)特性　  3.2.2　基于穩(wěn)定性的承載力　參考文獻(xiàn)第4章　鋼筋混凝土構(gòu)件的受剪承載力　4.1　抗剪理論的發(fā)展　4.2　抗剪機(jī)理　4.3　影響無(wú)腹筋梁抗剪強(qiáng)度的因素  　4.3.1　剪跨比的影響　  4.3.2　構(gòu)件高度的影響　  4.3.3　縱向鋼筋配筋率的影響　  4.3.4　軸力的影響　  4.3.5　混凝土強(qiáng)度的影響　4.4　無(wú)腹筋構(gòu)件的抗剪強(qiáng)度  　4.4.1　細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件的齒模型　  4.4.2　混凝土桁架模型　  4.4.3　斷裂力學(xué)方法  　4.4.4　經(jīng)驗(yàn)方法  4.5　有腹筋構(gòu)件的抗剪強(qiáng)度　  4.5.1　塑性理論模型  　4.5.2　壓力場(chǎng)理論　  4.5.3　修正壓力場(chǎng)理論　  4.5.4　擴(kuò)展的修正壓力場(chǎng)理論　  4.5.5　簡(jiǎn)化的修正壓力場(chǎng)理論（1）　  4.5.6　簡(jiǎn)化的修正壓力場(chǎng)理論（2）　  4.5.7　桁架模型　  4.5.8　設(shè)計(jì)規(guī)范中的抗剪強(qiáng)度計(jì)算方法  4.6　壓桿拉桿模型  　4.6.1　基本概念　  4.6.2　深梁的抗剪強(qiáng)度  4.7　柱的受剪承載力  4.8　剪切摩擦    4.8.1　剪切摩擦的概念    4.8.2　剪切摩擦強(qiáng)度和剪切一滑移模型    4.8.3　規(guī)范中的計(jì)算方法　參考文獻(xiàn)第5章　鋼筋混凝土構(gòu)件的受扭承載力第6章　鋼筋混凝土構(gòu)件的延性與極限分析第7章　混凝土的收縮和徐變第8章　混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫和變形控制　

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