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第1章 预应力钢筋的高温力学性能 1

1.1 高温下1770级和1860级预应力钢丝的力学性能 1

1.1.1 试验概况 1

1.1.2 高温下1770级钢丝的力学性能 6

1.1.3 高温下1770级预应力钢丝应力-应变曲线方程 9

1.1.4 高温下1860级预应力钢绞线中丝的力学性能 10

1.2 高温下1770级预应力钢丝的蠕变、应力松弛及自由膨胀 11

1.2.1 试验概况 11

1.2.2 高温下1770级预应力钢丝的蠕变性能 12

1.2.3 高温下1770级预应力钢丝的应力松弛性能 15

1.2.4 高温下1770级预应力钢丝的自由膨胀 19

1.3 考虑温度历程的预应力钢丝应变及应力计算方法 20

1.3.1 考虑温度历程的预应力钢丝应变计算方法 20

1.3.2 考虑温度历程的预应力钢丝应力计算方法 22

1.4 高温后1770级预应力钢丝的力学性能 25

1.4.1 试验概况 25

1.4.2 高温后1770级预应力钢丝的力学性能 26

1.4.3 高温后1770级预应力钢丝应力-应变曲线方程 28

1.5 高温后1670级和1860级预应力钢丝的力学性能 28

1.5.1 试验概况 28

1.5.2 高温后1670级和1860级预应力钢丝的力学性能 29

1.5.3 高温后1670级和1860级预应力钢丝应力-应变曲线方程 34

第2章 非预应力钢筋和混凝土的高温力学性能 35

2.1 高温下非预应力钢筋的力学性能 35

2.1.1 高温下非预应力钢筋的强度 35

2.1.2 高温下非预应力钢筋应力-应变曲线方程 37

2.1.3 高温下非预应力钢筋的自由膨胀 38

2.2 高温后非预应力钢筋的力学性能 38

2.2.1 试验概况 38

2.2.2 高温后非预应力钢筋的强度 39

2.2.3 高温后非预应力钢筋应力-应变曲线方程 41

2.3 高温下混凝土的力学性能 42

2.3.1 高温下混凝土的强度 42

2.3.2 高温下混凝土应力-应变曲线方程 43

2.3.3 高温下混凝土的变形 44

2.4 高温后混凝土的力学性能 46

2.4.1 高温后混凝土的强度 46

2.4.2 高温后混凝土应力-应变曲线方程 47

第3章 截面温度场计算 48

3.1 火灾温度-时间曲线 48

3.2 材料的热工性能 49

3.2.1 混凝土的热工性能 49

3.2.2 钢（筋）的热工性能 52

3.3 混凝土结构的温度场分析 53

3.3.1 热传导方程 53

3.3.2 建筑结构的表面温度 55

3.3.3 混凝土结构温度场分析方法 56

3.4 标准火灾升温曲线下构件截面温度场 60

第4章 预应力混凝土简支板抗火性能试验与分析 72

4.1 火灾下预应力混凝土简支板力学性能试验 72

4.1.1 试验概况 72

4.1.2 试验现象 77

4.1.3 温度实测结果 83

4.1.4 跨中变形 85

4.1.5 预应力钢丝应力 87

4.2 火灾下预应力混凝土简支板力学性能分析 89

4.2.1 基于ANSYS的温度场分析 89

4.2.2 基于ANSYS的变形分析 91

4.2.3 无粘结预应力筋应力计算方法 94

4.2.4 火灾下预应力混凝土简支板正截面承载力分析 98

4.2.5 火灾下预应力混凝土简支板跨中变形计算 101

4.3 火灾后预应力混凝土简支板力学性能试验 104

4.3.1 试验概况 104

4.3.2 试验现象 105

4.3.3 跨中变形与钢丝应力 117

4.4 火灾后预应力混凝土简支板力学性能分析 121

4.4.1 火灾后无粘结预应力钢丝剩余应力计算 121

4.4.2 火灾后无粘结预应力钢丝极限应力计算 122

4.4.3 火灾后预应力混凝土简支板正截面承载力分析 123

4.4.4 火灾后预应力混凝土简支板变形分析 124

第5章 预应力混凝土简支梁抗火性能试验与分析 127

5.1 火灾下预应力混凝土简支梁力学性能试验 127

5.1.1 试验概况 127

5.1.2 试验现象与测试结果 129

5.2 火灾下预应力混凝土简支梁有限元分析 131

5.2.1 基于ANSYS的温度场分析 131

5.2.2 火灾下预应力混凝土简支梁变形计算 132

5.3 火灾后预应力混凝土简支梁力学性能试验 133

5.3.1 试验概况 133

5.3.2 试验现象 134

5.3.3 裂缝宽度 140

5.3.4 荷载-位移曲线 140

5.4 火灾后预应力混凝土简支梁力学性能分析 143

5.4.1 火灾后材料的力学性能 143

5.4.2 火灾后预应力混凝土简支梁正截面承载力分析 143

5.4.3 火灾后预应力混凝土简支梁裂缝宽度计算 144

5.4.4 火灾后预应力混凝土简支梁刚度计算 146

第6章 预应力混凝土连续板抗火性能试验与分析 148

6.1 火灾下预应力混凝土连续板力学性能试验 148

6.1.1 试验概况 148

6.1.2 试验现象 156

6.1.3 温度实测结果 163

6.1.4 跨中变形 165

6.1.5 无粘结预应力钢丝应力 166

6.1.6 边支座反力 169

6.2 火灾下预应力混凝土连续板力学性能分析 171

6.2.1 无粘结预应力钢丝应力实用计算公式 171

6.2.2 边支座反力实用计算公式 173

6.2.3 火灾下预应力混凝土连续板跨中变形计算 173

6.2.4 中支座负弯矩钢筋截断建议 176

6.3 火灾后预应力混凝土连续板力学性能试验 177

6.3.1 试验概况 177

6.3.2 试验现象 178

6.3.3 跨中变形、边支座反力与预应力钢丝应力 186

6.4 火灾后预应力混凝土连续板力学性能分析 186

6.4.1 火灾后无粘结预应力钢丝剩余应力实用计算公式 186

6.4.2 火灾后无粘结预应力钢丝极限应力实用计算公式 187

6.4.3 火灾后预应力混凝土连续板正截面承载力分析 189

6.4.4 火灾后预应力混凝土连续板变形分析 190

第7章 预应力混凝土连续梁抗火性能试验与分析 192

7.1 火灾下预应力混凝土连续梁力学性能试验 192

7.1.1 试验概况 192

7.1.2 试验现象 196

7.1.3 温度实测结果 203

7.1.4 跨中变形 204

7.1.5 边支座反力 206

7.2 火灾下预应力混凝土连续梁力学性能分析 208

7.2.1 基于ANSYS的温度场分析 208

7.2.2 火灾下预应力混凝土连续梁边支座反力实用计算公式 210

7.2.3 火灾下预应力混凝土连续梁变形分析 212

7.3 火灾后预应力混凝土连续梁力学性能试验 215

7.3.1 试验概况 215

7.3.2 试验现象 215

7.3.3 跨中变形与边支座反力 223

7.4 火灾后预应力混凝土连续梁力学性能分析 223

7.4.1 火灾后预应力混凝土连续梁正截面承载力分析 223

7.4.2 火灾后预应力混凝土连续梁变形分析 226

第8章 火灾下构件混凝土爆裂判别与控制 228

8.1 试件概况 228

8.2 预应力混凝土板爆裂现象 230

8.3 基于试验结果的混凝土爆裂上包线 234

8.3.1 基于火灾下预压区板边缘正应力水平的混凝土爆裂上包线 234

8.3.2 基于常温下预压区板边缘正应力水平的混凝土爆裂上包线 236

第9章 火灾下预应力混凝土梁板非线性分析方法 239

9.1 考虑热-力耦合的预应力混凝土梁板截面弯矩-曲率分析 239

9.1.1 混凝土热-力耦合本构关系 239

9.1.2 非预应力钢筋热-力耦合本构关系 240

9.1.3 预应力钢筋热-力耦合本构关系 241

9.1.4 火灾下预应力混凝土梁板截面弯矩-曲率分析 241

9.2 火灾下预应力混凝土连续梁板内力与变形分析 243

9.3 试验验证与算例 245

第10章 对足尺有粘结预应力混凝土梁板抗火性能非线性分析 247

10.1 火灾下有粘结预应力混凝土梁的正截面承载力 247

10.1.1 影响因素 247

10.1.2 各因素对火灾下有粘结预应力混凝土梁正截面承载力的影向 248

10.1.3 火灾下有粘结预应力混凝土梁正截面承载力计算 251

10.2 火灾下有粘结预应力混凝土板的正截面承载力 260

10.2.1 影响因素 260

10.2.2 各因素对火灾下有粘结预应力混凝土板正截面承载力的影响 260

10.2.3 火灾下有粘结预应力混凝土板正截面承载力计算 263

10.3 有粘结预应力混凝土梁板耐火极限的计算方法 264

10.4 火灾下有粘结预应力混凝土简支板的变形 264

10.4.1 影响因素 265

10.4.2 各因素对火灾下有粘结预应力混凝土简支板变形的影响 265

10.4.3 基于变形控制的耐火极限计算 267

10.5 火灾后有粘结预应力混凝土梁的正截面承载力 271

10.5.1 影响因素 271

10.5.2 各因素对火灾后有粘结预应力混凝土梁正截面承载力的影响 272

10.5.3 火灾后有粘结预应力混凝土梁正截面承载力计算 278

10.6 火灾后有粘结预应力混凝土板的正截面承载力 280

10.6.1 影响因素 280

10.6.2 各因素对火灾后有粘结预应力混凝土板正截面承载力的影响 281

10.6.3 火灾后有粘结预应力混凝土板正截面承载力计算 283

第11章 预应力混凝土结构抗火设计方法 285

11.1 总则 285

11.2 一般规定 285

11.3 作用效应组合 285

11.4 梁 286

11.5 板 287

11.6 梁板变形及裂缝计算 288

11.7 梁板承载力计算与相关构造 289

11.8 柱 290

11.9 屋架 291

第12章 预应力混凝土工程火灾后结构修复实例 292

12.1 工程及火灾概况 292

12.2 预应力混凝土梁修复措施 294

12.3 混凝土板修复措施 298

12.4 混凝土柱修复措施 299

参考文献 300