内置CFRP圆管的方钢管高强混凝土结构的静力性能PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1钢管混凝土结构及其特点 1

1.2方钢管混凝土结构的特点和发展概况 3

1.2.1方钢管混凝土结构的特点 3

1.2.2方钢管混凝土的发展概况 3

1.3 CFRP的应用及发展概况 5

1.3.1 CFRP加固技术特点 5

1.3.2国外CFRP约束混凝土发展概况 6

1.3.3国内CFRP约束混凝土发展概况 8

1.4钢管-CFRP-混凝土组合结构研究进展 9

1.5本书研究的内容 9

参考文献 10

第2章 轴压短柱试验研究 14

2.1引言 14

2.2试验概况 14

2.2.1试验设计 14

2.2.2试件的材料力学性能指标 15

2.2.3试件的制作 17

2.2.4试验装置和试验方法 18

2.3试验现象 19

2.4试验结果分析 20

2.4.1破坏形态 20

2.4.2试验曲线对比分析 21

2.5本章小结 27

参考文献 27

第3章 轴压短柱的理论分析 28

3.1受力性能分析 28

3.1.1核心混凝土的受力特点 28

3.1.2外围混凝土的受力特点 28

3.2荷载-应变曲线全过程分析 30

3.3试件的承载力提高率 31

3.4三种材料协调工作性能 31

3.5轴压短柱的非线性有限元分析 32

3.5.1引言 32

3.5.2钢材的材料模型 32

3.5.3混凝土的材料模型 35

3.5.4 CFRP材料模型 41

3.5.5短柱有限元分析过程 41

3.5.6有限元分析结果 44

3.6轴压短柱工作机理分析 47

3.7本章小结 49

参考文献 49

第4章 轴压短柱极限承载力研究 50

4.1极限承载力计算公式推导 50

4.2极限承载力计算公式验证 51

4.3承载力设计指标 52

4.3.1轴压组合弹性模量 52

4.3.2轴压组合强度标准值 53

4.3.3轴压组合强度设计值 53

4.3.4轴压组合比例极限强度和比例极限应变 53

4.4本章小结 54

参考文献 54

第5章 轴心受压短柱补充研究 55

5.1试验研究 55

5.1.1试验设计与试件制作 55

5.1.2试验装置及试验方法 57

5.1.3试验结果及分析 59

5.2轴压荷载-变形关系曲线有限元计算 67

5.2.1材料本构模型 68

5.2.2有限元计算模型 72

5.2.3有限元计算结果与试验结果对比分析 76

5.3工作机理研究 78

5.3.1核心混凝土截面应力场分析 78

5.3.2钢管应力分析 81

5.3.3 CFRP应力分析 82

5.3.4钢管、混凝土和CFRP圆管相互作用研究 84

5.3.5最优CFRP含量研究 85

5.4本章小结 86

参考文献 87

第6章 轴压中长柱试验研究 88

6.1试件概况 88

6.1.1试件设计 88

6.1.2试件制作 89

6.1.3材料力学性能试验检测 91

6.1.4试验设备及加载制度 92

6.2试验结果及分析 94

6.2.1试验现象简述 94

6.2.2构件的极限承载力 94

6.2.3荷载与纵向变形的关系分析 95

6.2.4荷载与横向变形的关系分析 100

6.2.5对构件轴心受压性能的影响因素分析 101

6.3轴压中长柱试验曲线全过程分析 102

6.4本章小结 104

参考文献 104

第7章 轴压中长柱的工作机理分析与承载力计算方法 105

7.1引言 105

7.2混凝土的套箍强化 105

7.3荷载与应力关系分析 106

7.4 N/Nu与横向变形系数的关系 107

7.5基本假设 110

7.6计算公式推导 111

7.6.1双等效计算方法 111

7.6.2单等效计算方法 114

7.7试验验证 116

7.8本章小结 119

参考文献 120

第8章 轴压长柱试验研究 121

8.1试验概况 121

8.1.1试件的设计 121

8.1.2试件的制备 121

8.2试验材料 123

8.2.1试验材料取样 123

8.2.2钢管的力学性能指标 124

8.2.3混凝土的力学性能指标 124

8.2.4 CFRP的力学性能指标 124

8.3试验测试 125

8.3.1加载装置及测量方法 125

8.3.2加载方式和加载制度 125

8.3.3应变片的布置 126

8.4轴压长柱试验现象与分析 127

8.4.1试验现象 127

8.4.2影响构件极限承载力的因素 128

8.4.3构件荷载与长宽比关系曲线分析 129

8.4.4荷载与挠度关系曲线分析 129

8.4.5荷载-纵向应变关系曲线分析 132

8.4.6组合材料协调工作性能分析 134

8.5本章小结 136

第9章 轴压长柱工作机理分析及承载力计算 137

9.1引言 137

9.2普通方钢管高强混凝土轴压长柱的受力全过程分析 137

9.3内置CFRP圆管的方钢管高强混凝土轴压长柱的受力全过程分析 138

9.4内置CFRP圆管方钢管高强混凝土柱的延性分析 139

9.4.1钢管混凝土延性的影响因素 139

9.4.2影响内置CFRP圆管方钢管高强混凝土柱延性的因素 140

9.5轴压长柱承载力计算 141

9.5.1基本假设 141

9.5.2计算公式推导 141

9.5.3试验计算公式的验证 145

9.6本章小结 146

参考文献 146

第10章 纯弯构件试验研究 147

10.1引言 147

10.2试件的制作 147

10.3试验材料的选用 148

10.3.1钢材强度的确定 148

10.3.2碳纤维材料性能的确定 149

10.4纯弯试验加载 149

10.4.1观测设计 149

10.4.2试验加载 150

10.5纯弯构件试验过程及分析 150

10.5.1试件的破坏过程及破坏形态 150

10.5.2试验全过程 155

10.5.3应变分析 158

10.6试验结果分析 161

10.6.1挠度分析 164

10.6.2中性轴的确定 164

10.6.3试件各项指标对其抗弯性能的影响 166

10.7本章小结 167

第11章 抗弯承载力与抗弯刚度计算分析 169

11.1引言 169

11.2受弯构件极限承载力计算分析 169

11.2.1国内外有关规范抗弯承载力计算公式 169

11.2.2理论结果与试验结果的比较分析 171

11.3受弯构件抗弯刚度计算 172

11.3.1国内外有关规范抗弯刚度计算公式 172

11.3.2理论结果与试验结果的比较分析 173

11.4本章小结 174

参考文献 175

第12章 纯弯构件工作机理分析及承载力计算 176

12.1纯弯构件工作机理分析 176

12.2纯弯试件强度承载力计算 177

12.2.1公式推导 177

12.2.2试验验证 181

12.3本章小结 183

参考文献 183

第13章 单向偏压短柱试验研究 184

13.1试验概况 184

13.2试件设计 184

13.3试验设备与加载制度 185

13.3.1加载装置及测量方法 185

13.3.2加载方式及加载制度 186

13.4偏压短柱试验现象 187

13.5偏压短柱结果分析 188

13.5.1试件承载力分析 188

13.5.2试件延性分析 192

13.5.3试件抗弯刚度分析 194

13.5.4试件应变分析 195

13.5.5内外管协调工作情况分析 198

13.6本章小结 202

参考文献 202

第14章 单向偏压短柱理论分析与承载力计算 203

14.1大小偏心受压的界定 203

14.1.1偏心受压构件相对界限受压区高度 203

14.1.2中和轴变化规律 205

14.2大小偏心受压构件正截面承载力公式 207

14.2.1约束混凝土强度的确定 207

14.2.2偏压承载力公式的推导 207

14.2.3偏压承载力公式的验证 210

14.3偏心受压构件承载力计算的折减系数法 211

14.4本章小结 213

参考文献 214

第15章 单向偏压中长柱试验研究 215

15.1试件设计 215

15.2试验方法 215

15.3试验结果及分析 216

15.3.1破坏形态 216

15.3.2承载力分析 218

15.3.3试件延性分析 219

15.3.4 CFRP含量对极限承载力的影响 220

15.3.5偏心距对极限承载力的影响 221

15.3.6长细比对极限承载力的影响 222

15.3.7试件应变分析 224

15.4本章小结 228

参考文献 228

第16章 单向偏压中长柱理论分析与承载力计算 229

16.1偏压中长柱全过程分析 229

16.2单向偏压中长柱强度承载力计算 231

16.2.1承载力公式推导 231

16.2.2试验验证 233

16.3本章小结 234

参考文献 234

第17章 双向偏心受压短柱试验研究 235

17.1引言 235

17.2试验设计与试件制作 235

17.3试验装置与试验方法 237

17.4试验结果与分析 237

17.4.1试验破坏特征 238

17.4.2双向偏压短柱的承载力分析 241

17.4.3双向偏心受压短柱的应变分析 242

17.4.4双向偏压试件的平截面假定验证 244

17.4.5双向偏心受压短柱的破坏过程分析 246

17.5本章小结 247

参考文献 248

第18章 双向偏心受压短柱工作机理研究与承载力计算 249

18.1引言 249

18.2有限元计算 249

18.2.1有限元计算模型 249

18.2.2接触和边界条件 249

18.2.3加载方式 250

18.2.4有限元计算结果与试验结果对比分析 251

18.3工作机理研究 254

18.3.1双向偏心受压试件荷载-挠度关系曲线全过程分析 254

18.3.2核心混凝土截面应力场分析 254

18.3.3钢管应力分析 259

18.3.4 CFRP应力分析 260

18.4双向偏心受压构件承载力计算方法研究 261

18.5本章小结 263

参考文献 263

第19章 双向偏压中长柱试验研究 264

19.1试验概况 264

19.1.1试件设计 264

19.1.2试件制作 265

19.1.3试件材料力学性能指标 266

19.2试验装置及试验方法 268

19.3试验结果与分析 269

19.3.1破坏形态 269

19.3.2试件加载过程挠度曲线 273

19.3.3试件极限承载力分析 276

19.3.4荷载-横向挠度分析 276

19.3.5平截面假定验证 280

19.3.6试件应变分析 283

19.3.7钢管、CFRP圆管荷载-泊松比曲线 288

19.3.8影响因素分析 289

19.4本章小结 290

第20章 双向偏压中长柱有限元分析与承载力计算 291

20.1引言 291

20.2双向偏压构件有限元分析 291

20.2.1材料的本构关系模型 291

20.2.2有限元计算模型的建立 291

20.2.3有限元模拟结果与试验结果比较分析 293

20.2.4内置CFRP钢管混凝土计算荷载-挠度曲线与试验曲线的比较 294

20.2.5方钢管混凝土计算荷载-挠度曲线与试验曲线的比较 296

20.3双向偏压构件荷载-变形关系分析 297

20.3.1方钢管混凝土压弯构件荷载-变形关系全过程分析 298

20.3.2内置CFRP圆管方钢管混凝土压弯构件荷载-变形关系全过程分析 302

20.4破坏形态 310

20.5纯弯构件有限元分析 311

20.5.1边界条件 311

20.5.2试件破坏形态 312

20.5.3计算结果与试验结果比较分析 313

20.6实用计算方法 315

20.6.1参数分析 315

20.6.2双向偏压构件强度承载力简化计算 317

20.6.3双向偏压构件稳定承载力简化计算 318

20.7本章小结 321

参考文献 321