內容簡介
《鋼骨·鋼管混凝土結構技術》可供土木工程等專業的科學研究人員、工程技術人員、研究生以及高等學校的教師和本科生參考。
圖書目錄
前言
第1章 緒論
1.1 技術背景
1.2 鋼骨混凝土結構
1.2.1 鋼骨混凝土結構特點
1.2.2 鋼骨混凝土結構的工程套用
1.2.3 鋼骨混凝土的理論發展
1.3 鋼管混凝土結構
1.3.1 鋼管混凝土的特點
1.3.2 鋼管混凝土發展和研究
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 本書組成結構
第2章 鋼骨-鋼管混凝土柱的工作機理
2.1 混凝土的套箍強化
2.2 三向受壓混凝土的破壞機理
2.3 三向受壓混凝土的強度極限條件
2.4 鋼材的應力-應變關係模型
2.5 鋼骨-鋼管混凝土柱的工作機理淺析
第3章 鋼骨-鋼管混凝土短柱的偏壓試驗研究
3.1 試件概況
3.1.1 試件設計
3.1.2 試件製作
3.2 試驗材料
3.2.1 鋼材試驗取樣位置
3.2.2 試樣形狀及尺寸
3.2.3 材料力學忡能指標
3.2.4 材料彈性模量的測定
3.3 試驗設備與載入制度
3.3.1 試驗載入裝置和量測方法
3.3.2 載入方式和載入制度
3.4 試驗全過程分析
3.4.1 試驗現象簡述及分析
3.4.2 主要測試內容
3.4.3 小偏心驗證
3.4.4 荷載與位移關係分析
3.4.5 縱向應變分析
3.4.6 環向應變分析
3.5 各種因素對鋼骨-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研究
4.1 概述
4.2 試件概況
4.2.1 試件設計
4.2.2 試件製作
4.2.3 測試系統及數據採集系統和載入方法
4.3 材料性能試驗
4.4 試驗現象及分析
4.4.1 試驗現象描述
4.4.2 荷載與縱向位移關係
4.4.3 縱向應變比較
4.4.4 橫向應變比較
第5章 鋼骨-鋼管混凝土柱抗震性能試驗研究
5.1 概述
5.2 試驗設計及試件製作
5.2.1 試驗設計原理
5.2.2 正交試驗設計
5.2.3 試件製作
5.2.4 材性指標
5.2.5 試件的設計參數
5.3 試驗裝置及試驗方法
5.3.1 試驗材料
5.3.2 試驗裝置
5.3.3 試驗載入
5.4 試驗量測及儀器布置
5.5 試驗結果分析
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 試驗結果分析
5.6 應變分析
第6章 鋼骨-鋼管混凝土柱的正截面承載力計算
6.1 正截面受彎承載力計算方法
6.1.1 理論計算方法
6.1.2 規範計算方法
6.2 鋼骨-鋼管混凝土柱正截面承載力的計算
6.2.1 鋼筋混凝土柱的計算方法
6.2.2 鋼骨混凝土構件疊加的計算方法
6.3 基於疊加計算方法的設計算例
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 軸壓剛度的計算理論
7.2.1 鋼骨混凝土相關方法
7.2.2 鋼管混凝土相關方法
7.2.3 鋼管混凝土核心柱相關方法
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算方法h
7.3 試驗過程及結果分析
7.4 軸壓組合剛度的計算
7.4.1 軸壓組合剛度試驗值
7.4.2 軸壓組合剛度理論值與試驗值比較
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準值
8.1.3 框架柱軸壓比限值設計值
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式相同
8.2.2 與鋼骨含量相聯繫的軸壓比計算式
8.2.3 採用控制軸壓力限值的方法
8.2.4 採用軸壓比和軸力比限值雙控原則進行分析
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
8.3.2 按鋼筋混凝土柱軸壓比限值的概念進行分析
8.3.3 與鋼骨含量相聯繫的軸壓比計算方法
8.3.4 採用控制軸壓力限值的方法
8.3.5 採用軸壓比限值和軸力比限值雙控原則進行分析
第9章 鋼骨-鋼管混凝土短柱軸壓數值模擬分析
9.1 概述
9.2 混凝土材料模擬
9.2.1 混凝土的本構關係
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
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 正截面承載力結果與數值計算結果比較
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 試驗的滯回曲線
10.1.2 本試驗的骨架曲線
10.2 耗能能力
10.3 強度退化
10.4 剛度退化
10.5 延性分析
10.5.1 延性係數
10.5.2 屈服位移△y
10.5.3 極限位移△u
10.5.4 試驗結果
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 軸壓比對組合柱力學性能影響的原因
10.7 軸壓比限值的討論
參考文獻
文摘
第1章緒論
1.3鋼管混凝土結構
鋼管混凝土的結構形式雖然已沿用了百年，但在近年的突起則與現代混凝土技術有關。高強、高流態、可以免除振搗的現代混凝土解決了填入鋼管中的困難，而從力學性能上看，高強混凝土與鋼管一起承壓可以說是完美的結合。它利用鋼管和混凝土兩種材料在受力過程中的相互作用，即鋼管對混凝土的約束作用，使混凝土處於複雜受力狀態，同時，由於混凝土的變形，使鋼管也處於複雜應力狀態，通過兩者的組合，充分發揮兩種材料的優點，使承載力得以提高，延性得到改善。
1.3.1鋼管混凝土的特點
鋼管混凝土除了具有一般套箍混凝土的強度高、質量輕、塑性好、耐疲勞、耐衝擊等優越的力學性能外，還具有以下一些在施工工藝方面的獨特優點：
（1）鋼管本身就是側壓模板，因而澆混凝土時，可省去支模板。
（2）鋼管本身就是鋼筋，它兼有縱向鋼筋和橫向鋼筋的功能。
（3）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築和大跨度橋樑中套用高強混凝土的一種最有效和最經濟的結構形式。其原因有以下幾個方面：
（1）鋼管對核心混凝土的套箍作用，能有效地克服高強混凝土的脆性。
（2）鋼管內無鋼筋骨架，便於澆灌高強混凝土，而且因有鋼管分隔，與管外樓蓋梁板結構的普通混凝土互不干擾，無交錯澆灌的麻煩。
（3）鋼管外面無混凝土保護層，能充分發揮高強混凝土的承載能力。
理論分析和工程實踐都表明，鋼管混凝土與結構鋼相比，在保持自重楣近幫承載能力相同的條件下，可節省鋼材約50%，焊接工作量可大幅度減少；與鋼骨混凝土柱相比，在保持構件橫截面積相近和承載能力相同的條件下，可節省鋼材約50%，施工更為簡便；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，構件截面面積可減小約一半，從而使建築的有效面積得以加大，混凝土和水泥用量以及構件自重相應減小約50%。
