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上篇 基本性能与极限分析 3

第一章 绪论 3

1.1 钢管混凝土原理 3

1.2 钢管混凝土的特点和技术经济效益 4

1.3 钢管混凝土结构的沿革和前景 5

参考文献 7

第二章 钢管混凝土轴心受压短柱的基本性能 11

2.1 短柱的定义 11

2.2 加载方式和量测方法 11

2.3 钢管混凝土的变形特点 13

2.4 N-εc曲线和极限荷载 15

2.5 加载方式的影响 17

2.6 长径比的影响 20

2.7 套箍指标的影响 22

2.8 厚壁钢管混凝土的特点 27

2.9 快速加载的影响 30

2.10 复式钢管混凝土 30

参考文献 33

第三章 钢管混凝土轴心受压短柱的极限分析 35

3.1 混凝土的套箍强化 35

3.1.1 三向受压混凝土的破坏机理 36

3.1.2 三向受压混凝土的强度极限条件 38

3.2 钢管混凝土的工作机理 39

3.4.1 结构和元件 43

3.3 钢管混凝土的塑流特点 43

3.4 极限平衡理论 43

3.4.2 基本假设 44

3.4.3 解题方法 44

3.4.4 塑性元件和假塑性元件 45

3.5 钢管混凝土轴心受压短柱的极限分析 45

3.5.1 基本假设 45

3.5.2 公式推导 46

3.5.3 实验校核 52

3.6 总结 54

3.7 复式钢管混凝土短柱的极限分析 54

参考文献 57

第四章 钢管混凝土标准单元柱的性能和极限分析 59

4.1 单元柱及其分类 59

4.2 长柱试验 60

4.3 长细比对承载能力的影响 67

4.4 纯弯试验 70

4.5 偏压柱试验 73

4.6 钢管混凝土柱的广义屈服条件及偏心率对承载能力的影响 81

4.7 总结 88

4.8 钢管混凝土杆件的受拉承载能力 89

参考文献 90

第五章 钢管混凝土非标准单元柱的性能和极限分析 94

5.1 无侧移柱的压弯试验 95

5.2 无侧移柱的等效长度 98

5.2.1 β=0的情况 98

5.2.2 β=-1的情况 100

5.2.3 一般情况下的k值取法 100

5.2.4 限制条件 102

5.3 悬臂柱的压弯试验 103

5.4 悬臂柱及有侧移柱的等效长度 106

5.5 柱端约束条件的影响 109

5.6 总结 110

5.7 钢管混凝土柱的受剪承载能力 111

参考文献 113

第六章 钢管混凝土局部承压的性能和强度计算 115

6.1 钢管混凝土中心区局部承压试验 115

6.2 中心区局部承压强度计算 124

6.2.1 普通钢管混凝土 124

6.2.2 增配螺旋箍筋的钢管混凝土 126

6.3 钢管混凝土组合界面附近的局部承压试验 127

6.4 组合界面附近的局部承压强度计算 130

6.5 总结 131

参考文献 132

第七章 钢管高强混凝土柱的性能和极限分析 133

7.1 高强混凝土与套箍约束 133

7.2.1 中国建筑科学研究院的试验 136

7.2 轴压短柱 136

7.2.2 清华大学的试验 138

7.2.3 重庆建筑大学的试验 140

7.2.4 轴压短柱承载能力计算公式的实验校核 141

7.3 轴压长柱 146

7.3.1 中国建筑科学研究院的试验 146

7.3.2 重庆建筑大学的试验 150

7.3.3 考虑长细比影响的承载能力计算公式的实验校核 151

7.4 偏压柱 152

7.4.1 中国建筑科学研究院的试验 152

7.4.2 重庆建筑大学的试验 153

7.4.3 澳大利亚Curtin技术大学的试验 154

7.4.4 考虑偏心率影响的承载能力计算公式的实验校核 155

7.5 局部承压 156

7.5.1 德国Bergmann的试验 156

7.5.2 局压计算公式的实验校核 157

7.6 总结 158

参考文献 159

下篇 设计施工与工程应用 163

第八章 钢管混凝土结构设计的基本原则 163

8.1 总的要求 163

8.2 极限状态设计 165

8.2.1 承载能力极限状态计算 165

8.2.2 材料指标设计值 166

8.3 钢管混凝土结构抗震设计的若干特点 168

8.2.3 正常使用极限状态计算 168

8.4 基于套箍混凝土性能的安全度校核 169

8.5 钢管径厚比的合理选择 172

8.6 钢管混凝土柱的组合刚度 177

8.6.1 压缩刚度 177

8.6.2 弯曲刚度 177

8.6.3 剪切刚度 179

参考文献 179

第九章 钢管混凝土单肢柱的承载力计算 181

9.1 轴向受压承载力计算 181

9.4 计算示例 184

9.4.1 轴压短柱计算 184

9.2 轴向受拉承载力计算 184

9.3 横向受剪承载力计算 184

9.4.2 轴压长柱计算 185

9.4.3 偏压柱计算 186

9.4.4 无侧移框架柱计算 186

9.4.5 有侧移框架柱计算 188

参考文献 190

第十章 钢管混凝土格构柱的承载力计算 192

10.1 计算规则 192

10.2 计算示例 199

10.3.1 考虑偏心率影响的折减系数计算公式 207

10.3 公式由来 207

10.3.2 考虑长细比影响的折减系数计算公式 211

10.3.3 等效长度系数 212

参考文献 213

第十一章 钢管混凝土局部受压计算 214

11.1 中央区局部受压 214

11.2 组合界面附近局部受压 215

11.3 计算示例 216

参考文献 219

第十二章 钢管混凝土组合界面的抗剪粘结力 220

12.1 钢管混凝土组合界面粘结强度的量测方法 220

12.2 钢管混凝土组合界面粘结力的组成和特点 222

12.3.1 试验概况 225

12.3 轴心推出试验 225

12.3.2 试验结果分析 229

12.4 偏心推出试验 232

12.4.1 试验概况 233

12.4.2 试验结果分析 234

12.5 轴压比对粘结强度的影响 236

12.5.1 试验概况 237

12.5.2 试验结果分析 240

参考文献 241

第十三章 钢管混凝土结构的连接 243

13.1 钢管混凝土柱与现浇RC楼盖结构的连接 243

13.1.1 剪力传递构造 243

13.1.2 弯矩传递构造 248

13.2 现浇RC楼盖梁/柱节点计算 256

13.2.1 基本假设 256

13.2.2 环形牛腿 256

13.2.3 抗剪环 261

13.2.4 环梁 267

13.3 钢管混凝土柱与钢梁的连接 267

13.4 钢管混凝土柱组合界面的剪力传递 269

13.4.1 剪力传递区 269

13.4.2 剪力传递系数 270

13.4.3 抗剪连接件 271

13.4.4 计算示例 272

13.5 柱脚 273

13.6 钢管柱的接长 274

参考文献 276

第十四章 钢管混凝土结构的施工 278

14.1 钢管制作 278

14.2 钢管柱拼接组装 282

14.3 钢管柱吊装 287

14.4 管内混凝土浇灌 289

参考文献 292

第十五章 应用实例 293

15.1 地下建筑 293

15.1.1 地铁车站 293

15.1.2 地下车库 296

15.2 单层厂房 297

15.3 多层建筑 299

15.4 大跨建筑 301

15.5 塔架 304

15.6 高层建筑 305

15.6.1 概述 305

15.6.2 广州好世界广场大厦 309

15.6.3 天津今晚报大厦 312

15.6.4 昆明邦克大厦 314

15.6.5 深圳赛格广场大厦 316

15.7 大跨度桥梁工程 321

15.7.1 概述 321

15.7.2 旺苍东河大桥 324

15.7.3 南海三山西大桥 326

15.7.4 万县长江公路大桥 327

15.7.5 广州丫髻沙大桥 331

15.7.6 南海紫洞大桥 333

15.8 国外最新经验 336

15.8.1 匈牙利多层建筑的“升模工法” 336

15.8.2 美国高层建筑的SWMB体系 337

15.8.3 澳大利亚高层建筑的混合结构体系 344

15.8.4 日本高层住宅 345

15.8.5 德国的复式钢管混凝土柱 346

参考文献 348

附录 柱的计算长度系数 351