目录 1
前言 1
第1章 绪论 1
1.1 钢与混凝土组合梁 1
1.2 压型钢板混凝土组合楼板 3
1.3 钢骨混凝土结构 4
1.4 外包钢混凝土结构 7
1.5 钢管混凝土结构 8
第2章 组合材料强度准则及本构关系 10
2.1 混凝土强度准则 10
2.1.1 单向受力破坏准则 10
2.1.2 双向受力破坏准则 10
2.1.3 三向受力破坏准则 14
2.2.1 单轴受压本构关系 17
2.2 混凝土本构关系 17
2.2.2 单轴受拉本构关系 20
2.2.3 弹性本构关系矩阵 22
2.2.4 弹塑性本构关系矩阵——变形理论 32
2.2.5 弹塑性本构关系矩阵——增量理论 32
2.2.6 开裂状态本构关系 35
2.3 钢材本构关系 39
2.3.1 弹塑性本构关系 39
2.3.2 简化本构关系 42
2.4 组合材料本构关系 42
第3章 钢与混凝土组合梁 46
3.1 试验研究 46
3.1.1 试验概况 46
3.1.2 试验结果分析 47
3.2.1 构造要求 51
3.2 弹性分析 51
3.2.2 翼缘板有效宽度 52
3.2.3 截面特征 55
3.2.4 截面应力 58
3.3 塑性分析 60
3.3.1 抗弯承载力 61
3.3.2 抗剪承载力 63
3.4 组合梁交接面滑移 63
3.4.1 滑移微分方程 63
3.4.2 相对滑移计算 65
3.5 组合梁变形 66
3.6 钢与混凝土连续组合梁 70
3.6.1 试验研究 71
3.6.2 中间支座截面抗弯承载力 76
3.6.3 中间支座截面抗剪承载力 78
3.6.4 正常使用阶段应力分析 79
3.6.5 变形计算 81
3.6.6 裂缝宽度 82
第4章 钢与混凝土预应力组合梁 84
4.1 试验研究 84
4.1.1 试验概况 84
4.1.2 试验结果分析 85
4.2 预应力组合梁设计 89
4.2.1 初步设计 89
4.2.2 钢梁应力分析 90
4.3 承受正弯矩预应力组合梁 95
4.3.1 弹性分析 95
4.3.2 极限承载力 97
4.4 承受负弯矩预应力组合梁 98
4.4.1 弹性分析 99
4.4.2 极限承载力 103
4.5 预应力连续组合梁 105
4.5.1 弹性分析 105
4.5.2 极限承载力 107
4.6 滑移效应影响下的变形计算 110
4.6.1 变形微分方程 110
4.6.2 变形计算 112
第5章 组合梁徐变效应分析 114
5.1 混凝土徐变效应分析 114
5.1.1 混凝土徐变理论 114
5.1.2 徐变效应分析的基本方程 122
5.2 组合梁的徐变效应分析理论 126
5.2.1 短期荷载作用 127
5.2.2 长期荷载作用 131
5.3 组合梁徐变效应计算分析 137
5.3.1 内力与变形沿梁长分布 138
5.3.2 内力与变形随时间变化 139
第6章 钢板与混凝土组合梁 141
6.1 试验研究 141
6.1.1 试验概况 141
6.1.2 试验结果分析 142
6.2 抗裂承载力 144
6.2.1 开裂弯矩 144
6.2.2 裂缝宽度及间距 145
6.3 弹性分析 146
6.3.1 截面特征 146
6.3.2 截面应力 148
6.4 极限承载力 149
6.5.1 换算截面法 152
6.5 变形计算 152
6.5.2 滑移效应影响的变形 153
6.6 交接面滑移 155
6.7 基于合成法的全过程分析 156
6.7.1 合成法迭代方程 157
6.7.2 计算结果分析 158
第7章 剪力连接件设计 160
7.1 剪力连接件推出试验 160
7.2 栓钉连接件 161
7.3 方钢连接件 164
7.4 弯筋连接件 166
7.5 槽钢连接件 168
7.6 简支组合梁连接件设计 171
7.7 连续组合梁连接件设计 174
8.1.1 合成法迭代方程 178
第8章 钢与混凝土组合梁计算分析 178
8.1 基于合成法的全过程分析 178
8.1.2 弯矩与曲率 179
8.1.3 荷载与变形 181
8.2 非线性平面有限元分析 183
8.2.1 四边形等参单元 183
8.2.2 平面剪力连接件单元 186
8.2.3 计算结果分析 187
8.3 非线性空间有限元分析 188
8.3.1 矩形薄板单元 188
8.3.2 矩形组合板单元 193
8.3.3 层状单元 195
8.3.4 空间连接件单元 201
8.3.5 空间计算分析 203
9.1.1 平面杆单元 206
第9章 钢桁架与混凝土组合梁计算分析 206
9.1 平面杆系结构 206
9.1.2 平面梁单元 208
9.2 空间杆系结构 211
9.2.1 空间杆单元 211
9.2.2 空间梁单元 213
9.3 空间计算分析 216
第10章 压型钢板混凝土组合楼板 220
10.1 组合楼板类型 220
10.2 压型钢板截面特征 222
10.2.1 截面特征 222
10.2.2 翼缘有效宽度 223
10.3 组合楼板构造 225
10.4 组合楼板界限含钢率 227
10.5 组合楼板设计 228
10.5.1 设计荷载 229
10.5.2 截面承载力 230
10.5.3 变形计算 232
第11章 外包钢混凝土结构 234
11.1 梁的试验研究 235
11.1.1 试验概况 235
11.1.2 试验结果分析 235
11.2 梁的弹性分析 236
11.2.1 截面特征 237
11.2.2 截面应力 237
11.3 梁的极限承载力 238
11.3.1 抗弯承载力 238
11.4 受弯构件裂缝宽度与刚度 240
11.4.1 裂缝宽度 240
11.3.2 抗剪承载力 240
11.4.2 弯曲刚度 241
11.5 梁的变形 242
11.5.1 换算截面法的变形 242
11.5.2 滑移效应影响下的变形 243
11.6 柱的承载力计算 246
11.6.1 正截面承载力 246
11.6.2 斜截面抗剪承载力 247
第12章 钢骨混凝土梁 249
12.1 抗弯性能试验 249
12.2 抗裂承载力 253
12.3 抗弯承载力 255
12.4 抗弯刚度计算 261
12.4.1 变形协调法 261
12.4.2 刚度叠加法 265
12.4.3 折减刚度法 266
12.5 变形计算 266
12.6 滑移理论计算公式 270
12.7 抗剪性能试验 272
12.7.1 破坏模式与变形 272
12.7.2 影响抗剪能力的因素 274
12.8 抗剪承载力理论计算公式 275
12.9 抗剪承载力实用计算公式 280
12.9.1 剪切斜压破坏及弯剪破坏 281
12.9.2 剪切粘结破坏 283
12.9.3 抗剪承载力计算 284
12.10 裂缝宽度计算 284
12.10.1 垂直裂缝宽度 284
12.10.2 斜裂缝宽度 288
13.1.1 试验研究 290
13.1 轴心受压柱 290
第13章 钢骨混凝土柱 290
13.1.2 承载力计算 293
13.2 框架柱试验研究 293
13.3 正截面抗弯承载力 299
13.3.1 开裂荷载计算 299
13.3.2 抗弯承载力计算 300
13.4 斜截面抗剪承载力 307
13.4.1 开裂承载力计算 308
13.4.2 抗剪承载力计算 309
13.5 长柱承载力 315
第14章 钢骨混凝土结构构件计算分析 317
14.1 受弯构件全过程分析 317
14.1.1 合成法迭代方程 317
14.1.2 弯矩-曲率关系 322
14.1.3 荷载-变形关系 324
14.2 轴心受压构件全过程分析 326
14.3 压弯构件全过程分析 327
14.4 偏压构件全过程分析 329
14.5 非线性有限元分析 331
14.5.1 单元类型确定 331
14.5.2 平面三角形单元 331
14.5.3 联结单元 334
14.5.4 计算步骤 335
14.5.5 非线性计算分析 336
第15章 钢骨混凝土结构梁柱节点 339
15.1 节点试验研究 339
15.1.1 试验概况 339
15.1.2 试验结果分析 340
15.2 节点核心区抗裂承载力 348
15.3 节点核心区抗剪承载力 350
第16章 钢骨混凝土剪力墙 357
16.1 构造要求 357
16.2 偏心抗压承载力 358
16.3 偏心抗拉承载力 362
16.4 抗剪承载力 363
16.5 剪力墙非线性分析 366
16.5.1 有限元模型 366
16.5.2 非线性分析方法 367
第17章 钢骨混凝土框架结构弹塑性地震反应分析 370
17.1 现有恢复力模型评述 370
17.1.1 常见恢复力模型 370
17.1.2 滞回曲线特性 373
17.2 恢复力模型数学描述 374
17.3.1 基于试验的恢复力模型 376
17.3 钢骨混凝土结构的恢复力模型 376
17.3.2 基于数值计算的恢复力模型 379
17.4 计算力学模型 382
17.4.1 常见力学模型 382
17.4.2 单元刚度矩阵 384
17.5 结构矩阵分析 393
17.6 结构动力分析方法 394
17.7 算例分析 396
第18章 钢管混凝土结构 399
18.1 轴心受压构件 400
18.2 轴心受拉构件 405
18.3 偏心受压构件 405
18.4 方钢管混凝土柱 408
参考文献 413