第1章 绪言 1
1.1概述 1
1.2组合结构抗火设计原理研究现状 3
1.2.1组合结构构件 3
1.2.2梁-柱连接节点 10
1.2.3框架结构 13
1.3本书的目的和内容 14
参考文献 18
第2章 高温下(后)组合构件中钢-混凝土界面的粘结性能 21
2.1引言 21
2.2高温下钢管混凝土中钢管-核心混凝土界面粘结性能试验 21
2.2.1试验概况 21
2.2.2试验结果及分析 25
2.2.3小结 30
2.3高温后钢管混凝土中钢管-核心混凝土界面粘结性能试验 30
2.3.1试验概况 30
2.3.2试验结果及分析 34
2.3.3小结 37
2.4高温后型钢混凝土中型钢-混凝土界面粘结性能试验 37
2.4.1试验概况 37
2.4.2试验结果及分析 40
2.4.3小结 44
2.5本章结论 45
参考文献 45
第3章 型钢混凝土构件的耐火性能 46
3.1引言 46
3.2数值计算模型 46
3.2.1纤维模型法 46
3.2.2有限元法 54
3.3型钢混凝土柱耐火性能试验研究 62
3.3.1试验概况 62
3.3.2试验结果及分析 63
3.4耐火性能分析 68
3.4.1破坏形态 69
3.4.2应力、应变分布规律 71
3.4.3滑移影响分析 75
3.5承载力影响因素分析和实用计算方法 76
3.5.1火灾下承载力影响因素分析 76
3.5.2火灾下承载力实用计算方法 78
3.5.3耐火极限实用计算方法 80
3.6本章结论 83
参考文献 83
第4章 全过程火灾作用下型钢混凝土构件的性能 87
4.1引言 87
4.2有限元模型 87
4.3型钢混凝土柱全过程火灾下力学性能试验研究 92
4.3.1试验概况 92
4.3.2试验结果及分析 94
4.4工作机理分析 104
4.4.1温度-受火时间关系 104
4.4.2荷载-柱轴向变形关系 106
4.4.3截面荷载分布 107
4.5型钢混凝土构件火灾后力学性能评估 108
4.5.1火灾后剩余承载力及实用计算方法 108
4.5.2受火后结构性能的评估方法 114
4.5.3工程应用 116
4.6本章结论 120
参考文献 120
第5章 新型钢管混凝土柱的耐火性能 122
5.1引言 122
5.2中空夹层钢管混凝土柱 122
5.2.1短柱耐火性能试验 122
5.2.2长柱耐火性能试验 129
5.2.3有限元模型 135
5.2.4小结 137
5.3不锈钢管混凝土柱 137
5.3.1试验概况 137
5.3.2试验结果及分析 141
5.3.3有限元模型 147
5.3.4小结 150
5.4 FRP约束钢管混凝土和钢筋混凝土柱 150
5.4.1试验概况 150
5.4.2试验结果及分析 152
5.4.3小结 157
5.5钢管混凝土柱的抗火设计方法 157
5.5.1防火保护措施 157
5.5.2抗火设计方法 160
5.5.3计算示例 169
5.6本章结论 170
参考文献 170
第6章 火灾后钢管混凝土柱的修复加固方法 173
6.1引言 173
6.2加固后钢管混凝土柱的静力性能 174
6.2.1“增大截面法” 174
6.2.2 “FRP包裹法” 183
6.3加固后钢管混凝土柱的滞回性能 185
6.3.1“增大截面法” 185
6.3.2 “FRP包裹法” 203
6.4火灾后钢管混凝土柱修复加固措施 205
6.5本章结论 207
参考文献 207
第7章 钢管混凝土格构式柱的耐火性能 208
7.1引言 208
7.2有限元模型 208
7.3三肢钢管混凝土格构式柱耐火性能试验研究 209
7.3.1试验概况 209
7.3.2试验结果及分析 213
7.4火灾下三肢钢管混凝土格构式柱工作机理分析 219
7.4.1典型破坏形态 219
7.4.2典型柱轴向变形-受火时间关系 221
7.4.3各柱肢轴力-受火时间关系 221
7.5三肢钢管混凝土格构式柱耐火极限实用计算方法 223
7.5.1参数分析 224
7.5.2耐火极限实用计算方法 226
7.6本章结论 228
参考文献 228
第8章 全过程火灾作用下钢管混凝土叠合柱的力学性能 229
8.1引言 229
8.2有限元模型 229
8.2.1温度场计算模型 229
8.2.2力学性能分析模型 229
8.3全过程火灾作用下钢管混凝土叠合柱的试验研究 235
8.3.1试验概况 235
8.3.2试验结果及分析 239
8.4工作机理分析 256
8.4.1温度-受火时间关系 256
8.4.2荷载-柱轴向变形关系 257
8.4.3截面内力分布 257
8.5钢管混凝土叠合柱耐火极限 258
8.5.1有限元方法 258
8.5.2实用计算方法 261
8.6钢管混凝土叠合柱火灾后剩余承载力 263
8.6.1有限元方法 263
8.6.2实用计算方法 267
8.7本章结论 268
参考文献 268
第9章 型钢混凝土柱-型钢混凝土梁连接节点的耐火性能 271
9.1引言 271
9.2有限元模型 271
9.3型钢混凝土柱-型钢混凝土柱梁连接节点耐火性能试验研究 273
9.3.1试验概况 273
9.3.2试验结果及分析 276
9.4火灾下节点工作机理分析 281
9.4.1钢和混凝土之间粘结滑移的影响 281
9.4.2变形及破坏形态 282
9.4.3内力变化 288
9.4.4应力分布 290
9.4.5混凝土的塑性应变 294
9.5节点耐火极限影响因素分析 296
9.6本章结论 300
参考文献 300
第10章 全过程火灾作用下型钢混凝土柱-型钢混凝土梁连接节点的性能 302
10.1引言 302
10.2有限元模型 302
10.3全过程火灾作用下型钢混凝土柱-型钢混凝土梁连接节点试验研究 304
10.3.1试验概况 304
10.3.2试验结果和分析 308
10.4荷载-变形-升温时间关系分析 324
10.4.1分析模型 324
10.4.2温度-受火时间关系 325
10.4.3力学性能分析 327
10.5弯矩-转角关系影响因素分析和实用计算方法 351
10.5.1影响因素分析 351
10.5.2剩余刚度系数实用计算方法 357
10.5.3剩余承载力系数实用计算方法 361
10.6本章结论 362
参考文献 363
第11章 钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁连接节点的耐火性能 364
11.1引言 364
11.2有限元模型 364
11.3钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁连接节点耐火性能试验研究 364
11.3.1试验概况 365
11.3.2试验结果及分析 368
11.3.3试验与计算结果的对比 374
11.4火灾下节点工作机理分析 375
11.4.1钢与混凝土之间粘结滑移的影响 376
11.4.2破坏形态 377
11.4.3内力变化 379
11.4.4节点弯矩-梁柱相对转角关系 381
11.4.5应力分布 381
11.5本章结论 384
参考文献 384
第12章 全过程火灾作用下钢管混凝土柱-组合梁连接节点的力学性能 385
12.1引言 385
12.2有限元模型 385
12.2.1温度场计算模型 385
12.2.2力学性能分析模型 386
12.3全过程火灾作用下钢管混凝土柱-组合梁连接节点试验研究 387
12.3.1试验概况 387
12.3.2试验结果和分析 391
12.4荷载-变形-升温时间关系分析 404
12.4.1分析模型 405
12.4.2温度-受火时间关系 405
12.4.3力学性能分析 407
12.5弯矩-转角关系影响因素分析和实用计算方法 425
12.5.1影响因素分析 425
12.5.2剩余刚度系数实用计算方法 429
12.5.3剩余承载力系数实用计算方法 431
12.6本章结论 432
参考文献 432
第13章 火灾后钢管混凝土柱-钢梁连接节点的滞回性能 434
13.1引言 434
13.2火灾后钢管混凝土柱-钢梁连接节点滞回性能试验研究 434
13.2.1试验概况 434
13.2.2试验结果及分析 438
13.2.3节点抗震性能分析 451
13.3数值计算模型 461
13.3.1模型建立 461
13.3.2模型验证 465
13.3.3水平荷载-水平变形滞回关系计算 470
13.4相对水平荷载-层间位移角关系分析 478
13.4.1相对水平荷载-层间位移角关系确定 478
13.4.2影响因素分析 481
13.5实用计算方法 485
13.5.1节点框架柱计算长度系数 485
13.5.2节点承载力实用计算方法 487
13.5.3水平荷载-水平变形滞回关系模型 488
13.5.4火灾后组合节点修复方法讨论 490
13.6本章结论 492
参考文献 492
第14章 全过程火灾作用下钢管混凝土叠合柱-钢筋混凝土梁连接节点的力学性能 493
14.1引言 493
14.2有限元模型 493
14.3全过程火灾作用下钢管混凝土叠合柱-钢筋混凝土梁连接节点试验研究 494
14.3.1试验概况 494
14.3.2试验结果及分析 500
14.4全过程火灾下节点工作机理分析 524
14.4.1节点温度-受火时间关系 527
14.4.2破坏形态 529
14.4.3变形特点 531
14.4.4内力变化 533
14.4.5节点弯矩-梁柱相对转角关系 537
14.4.6应力分布 538
14.4.7钢管与混凝土界面性能的影响 543
14.4.8混凝土高温爆裂的影响 544
14.4.9不同期施工的影响 547
14.5弯矩-转角关系影响因素分析和实用计算方法 550
14.5.1影响因素分析 550
14.5.2剩余刚度系数实用计算方法 553
14.5.3剩余承载力系数实用计算方法 556
14.6本章结论 558
参考文献 558
第15章 钢管混凝土柱-钢筋(型钢)混凝土梁平面框架的耐火性能 560
15.1引言 560
15.2单层、单跨平面框架有限元模型 561
15.2.1温度场计算模型 561
15.2.2力学性能分析模型 561
15.3单层、单跨平面框架耐火性能试验研究 564
15.3.1试验概况 564
15.3.2试验结果及分析 569
15.4火灾下单层、单跨平面框架工作机理研究 589
15.4.1梁柱变形特征 589
15.4.2构件内力 590
15.4.3应力分析 593
15.4.4应变分析 598
15.5单层、单跨平面框架耐火极限影响因素分析 599
15.6三层、三跨平面框架的耐火极限讨论 603
15.6.1钢管混凝土柱-钢梁平面框架 604
15.6.2型钢混凝土柱-型钢混凝土梁平面框架 606
15.7本章结论 607
参考文献 607
第16章 全过程火灾作用下型钢混凝土柱-钢筋(型钢)混凝土梁平面框架的力学性能 608
16.1引言 608
16.2单层、单跨平面框架有限元模型 608
16.3全过程火灾作用下平面框架试验研究 609
16.3.1试验概况 609
16.3.2试验结果及分析 613
16.4工作机理分析 641
16.4.1温度场分布 642
16.4.2破坏形态 643
16.4.3变形特点 646
16.4.4截面内力分布 648
16.4.5截面应变分布 651
16.5约束条件对框架火灾后力学性能的影响 654
16.5.1约束刚度计算 654
16.5.2平面框架变形和约束反力 656
16.5.3截面内力分布 657
16.6框架柱火灾后剩余承载力计算方法 659
16.6.1火灾后框架柱计算长度系数影响因素 660
16.6.2火灾后框架柱计算长度实用计算方法 666
16.7本章结论 668
参考文献 668
索引 670