第1章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 钢骨混凝土柱的特点与发展现状 2
1.2.1 钢骨混凝土柱的特点 2
1.2.2 钢骨混凝土结构在工程中的应用 4
1.2.3 钢骨混凝土研究进展 4
1.3 钢筋混凝土异形柱的特点与发展现状 5
1.3.1 钢筋混凝土异形柱的特点 5
1.3.2 钢筋混凝土异形柱结构在工程中的应用 7
1.3.3 钢筋混凝土异形柱国内外的研究现状 7
1.4 钢骨混凝土异形柱的研究与发展现状 10
1.4.1 研究钢骨混凝土异形柱的意义 10
1.4.2 钢骨混凝土异形柱在我国的研究 11
1.5 本书主要目的和内容 15
第2章 试验概况 16
2.1 试件概况 16
2.1.1 试件设计 16
2.1.2 试件的制作 19
2.2 材料力学性能试验检测 22
2.2.1 各材料取样的力学指标测试形状及尺寸 22
2.2.2 钢板／钢筋的力学性能指标 23
2.2.3 混凝土的力学性能指标 23
2.3 试验设备 24
第3章 十字形钢骨混凝土异形柱轴心受压试验研究 25
3.1 轴心受压试验 25
3.1.1 应变片测点的布置 25
3.1.2 主要测试内容 27
3.1.3 数据采集流程 27
3.1.4 加载制度 28
3.2 试验全过程分析 28
3.2.1 试验现象简述 28
3.2.2 破坏形态的对比分析 29
3.2.3 荷载与横向变形的关系分析 29
3.2.4 荷载与纵向变形的关系分析 30
3.3 轴心受压的破坏机理 30
3.3.1 截面上不同测点的应力状态的比较 30
3.3.2 不同试件间应力状态的比较 35
第4章 L形钢骨混凝土异形柱轴心受压构件试验研究 38
4.1 轴心受压试验 38
4.1.1 应变片测点的布置 38
4.1.2 主要测试内容 40
4.1.3 数据采集流程 40
4.1.4 加载制度 40
4.2 试验全过程分析 40
4.2.1 试验现象简述 40
4.2.2 破坏形态的对比分析 42
4.2.3 荷载与横向变形的关系分析 43
4.2.4 荷载与纵向变形的关系分析 43
4.3 轴心受压的破坏机理 43
4.3.1 截面上不同测点的应力状态的比较 43
4.3.2 不同试件间应力状态的比较 47
第5章 T形钢骨混凝土异形柱轴心受压构件试验研究 51
5.1 轴心受压试验 51
5.1.1 应变片测点的布置 51
5.1.2 主要测试内容 52
5.1.3 数据采集流程 52
5.1.4 加载制度 52
5.2 试验全过程分析 53
5.2.1 试验现象简述 53
5.2.2 试验结果 54
5.2.3 荷载与变形的关系分析 54
5.3 轴心受压的破坏机理 55
5.3.1 荷载与钢骨翼缘及腹板应变关系 55
5.3.2 荷载与纵向钢筋应变关系 59
5.3.3 荷载与箍筋应变关系 62
5.3.4 试件混凝土荷载与应变关系 65
5.3.5 钢骨与混凝土协同工作 69
第6章 十字形钢骨混凝土异形柱偏心受压试验研究 74
6.1 单向小偏心受压构件的试验研究 74
6.1.1 单向小偏心受压试验 74
6.1.2 单向小偏心试验全过程分析 77
6.1.3 十字形钢骨混凝土异形柱破坏机理 80
6.2 单向大偏心受压构件的试验研究 89
6.2.1 单向大偏心受压试验 89
6.2.2 单向大偏心试验全过程分析 91
6.2.3 单向大偏心受压破坏机理 93
6.3 双向小偏心受压构件的试验研究 103
6.3.1 双向小偏心受压试验 103
6.3.2 双向小偏心试验全过程分析 105
6.3.3 双向小偏心受压破坏机理 106
6.4 双向大偏心构件的试验研究 114
6.4.1 双向大偏心受压试验 114
6.4.2 双向大偏心试验全过程分析 115
6.4.3 双向大偏心受压破坏机理 116
第7章 L形钢骨混凝土异形柱偏心受压试验研究 124
7.1 单向小偏心受压构件的试验研究 124
7.1.1 单向小偏心受压试验 124
7.1.2 单向小偏心受压试验全过程分析 127
7.1.3 单向小偏破坏机理 131
7.2 单向大偏心受压构件的试验研究 148
7.2.1 单向大偏心受压试验 148
7.2.2 单向大偏心受压试验全过程分析 149
7.2.3 单向大偏心破坏机理 154
7.3 双向小偏心受压构件的试验研究 165
7.3.1 双向小偏心受压试验 165
7.3.2 双向小偏心受压试验全过程分析 167
7.3.3 双向小偏破坏机理 171
7.4 双向大偏心受压构件的试验研究 181
7.4.1 双向大偏心受压试验 181
7.4.2 双向大偏心受压试验全过程分析 183
7.4.3 双向大偏心破坏机理 187
第8章 T形钢骨混凝土异形柱偏心受压构件试验研究 198
8.1 单向小偏心受压试验研究 198
8.1.1 单向小偏心受压试验 198
8.1.2 单向小偏心受压试验全过程分析 201
8.1.3 单向小偏心受压破坏机理 206
8.2 单向大偏心受压试验研究 219
8.2.1 单向大偏心受压试验 219
8.2.2 单向大偏试验全过程分析 221
8.2.3 单向大偏心受压破坏机理 223
8.3 双向小偏心受压试验研究 232
8.3.1 双向小偏心受压试验 232
8.3.2 双向小偏心受压破坏全过程分析 232
8.3.3 双向小偏心受压破坏机理 235
8.4 双向大偏心受压试验研究 244
8.4.1 双向大偏心受压试验 244
8.4.2 双向大偏心受压破坏全过程分析 244
8.4.3 双向大偏心受压破坏机理 247
第9章 钢骨混凝土异形柱轴压构件有限元模拟分析 256
9.1 十字形钢骨混凝土异形柱轴压有限元模拟分析 256
9.1.1 建立有限元分析模型及受力前后对比分析 256
9.1.2 试验承载力与模拟承载力对比分析 257
9.1.3 荷载与纵向变形的关系分析 258
9.1.4 不同试件同一部位间应力状态的比较 258
9.2 L形钢骨混凝土异形柱轴压有限元模拟分析 260
9.2.1 有限元模型受力前后对比分析 260
9.2.2 试验承载力与有限元模拟承载力的对比分析 261
9.2.3 荷载与纵向变形的关系分析 262
9.2.4 不同试件间应力状态的比较 263
9.2.5 关于型钢与混凝土协同工作的分析 266
9.3 T形钢骨混凝土异形柱轴压有限元模拟分析 266
9.3.1 有限元模型受力前后对比分析 266
9.3.2 试验承载力与有限元模拟承载力的对比分析 268
9.3.3 荷载与纵向变形的关系分析 268
9.3.4 不同试件间应力状态的比较 269
第10章 十字形钢骨混凝土异形柱偏压力学性能的有限元分析 272
10.1 单向偏心受压构件有限元模拟 272
10.1.1 非线性有限元模型的建立 272
10.1.2 试件荷载与位移关系 273
10.1.3 钢骨、混凝土荷载-应变关系曲线分析 274
10.1.4 试验极限承载力值与有限元模拟极限承载力值对比分析 275
10.2 双向偏心受压构件受力性能研究 276
10.2.1 试件尺寸及参数的确定 276
10.2.2 非线性有限元模型的建立 276
10.2.3 试件荷载与位移关系 278
10.2.4 钢骨、混凝土荷载-应变关系曲线分析 278
10.2.5 试验极限承载力值与有限元模拟极限承载力值对比分析 280
第11章 L形钢骨混凝土异形柱单向偏压有限元分析 281
11.1 不同含钢率的单向偏压柱受力性能研究 281
11.1.1 有限元模型的介绍 281
11.1.2 有限元模型的建立和非线性求解 282
11.1.3 极限承载力的试验值与理论值的对比 282
11.1.4 荷载-位移曲线 282
11.1.5 混凝土的荷载-挠度曲线 283
11.1.6 钢骨翼缘的荷载-应变曲线 283
11.1.7 破坏形态及应力、应变云图分析 284
11.2 不同偏心距的单向偏压柱受力性能研究 285
11.2.1 有限元模型的介绍 285
11.2.2 有限元模型的建立和非线性求解 285
11.2.3 荷载位移曲线 286
11.2.4 钢骨翼缘的荷载-应变曲线 286
第12章 T形钢骨混凝土异形柱偏心受压有限元计算 288
12.1 单向小偏压有限元计算 288
12.1.1 有限元模型建立 288
12.1.2 非线性求解 288
12.1.3 计算结果分析 290
12.2 T形钢骨混凝土异形柱双向小偏压有限元分析 296
12.2.1 有限元分析前处理 296
12.2.2 求解结果分析 296
第13章 长细比对十字形钢骨混凝土异形柱承载力的影响 305
13.1 试件有限元模型的建立 305
13.1.1 模拟试件的截面尺寸 305
13.1.2 有限元模型的建立与试件破坏形态 306
13.2 材料的应力云图分析 308
13.3 试件荷载-位移曲线 310
13.4 试件各部分材料的荷载-应变曲线 311
13.5 本章小结 313
第14章 长细比对L形钢骨混凝土异形柱承载力的影响 314
14.1 有限元模型的建立和非线性求解 314
14.2 计算结果及分析 315
14.2.1 极限承载力的比较 315
14.2.2 荷载-位移曲线 315
14.2.3 混凝土、型钢的荷载应变曲线 316
14.2.4 破坏形态及应力、应变云图分析 317
第15章 长细比对T形截面型钢混凝土异形柱承载力的影响 322
15.1 有限元模型建立与非线性求解 322
15.2 求解结果分析 322
15.2.1 破坏形态分析 322
15.2.2 试件裂缝发展分析 324
15.2.3 荷载纵向位移分析 326
15.2.4 型钢及混凝土的荷载-纵（横）向应变分析 327
15.2.5 模拟值与理论计算值对比分析 328
第16章 十字形钢骨混凝土异形柱偏心受压数值计算 329
16.1 计算步骤及原理 329
16.1.1 材料的本构关系和基本假定 329
16.1.2 计算原理及计算公式 330
16.2 计算结果与试验结果的对比 332
16.3 十字形钢骨混凝土异形柱偏心受压极限承载力变化规律 332
16.3.1 不同加载角及不同偏心距的影响 332
16.3.2 不同含钢率的影响 334
16.3.3 不同肢长厚比的影响 335
16.3.4 不同混凝土强度等级的影响 337
16.3.5 钢骨翼缘的影响 338
16.3.6 钢骨混凝土异形柱与钢筋混凝土异形住极限承载力比较 339
16.4 实用设计方法探讨 340
第17章 L形钢骨混凝土异形柱偏心受压数值计算 342
17.1 试件参数及材料力学性能指标 342
17.2 非线性计算程序的编制 343
17.2.1 程序的基本假定 343
17.2.2 材料的本构关系 343
17.2.3 坐标系的建立 344
17.2.4 单元划分 344
17.2.5 单元应力的确定及内力计算 345
17.2.6 M-N相关曲线程序原理 346
17.3 计算结果与分析 346
17.3.1 极限承载力对比 346
17.3.2 不同含钢率及不同偏心距对L形钢骨混凝土异形柱承载力的影响 347
17.3.3 不同混凝土强度等级对L形钢骨混凝土异形柱承载力的影响 348
17.3.4 不同肢长厚比对L形钢骨混凝土异形柱承载力的影响 349
17.3.5 钢骨翼缘对L形钢骨混凝土异形柱承载力的影响 351
17.4 实用设计方法探讨 352
第18章 T形钢骨混凝土异形柱偏心受压数值计算 354
18.1 计算步骤及原理 354
18.1.1 计算程序的基本假定 354
18.1.2 坐标系的建立 355
18.1.3 基本计算公式及构件截面简化 355
18.1.4 数值积分法编程 356
18.2 计算结果分析 358
18.2.1 试验值与数值计算值对比分析 358
18.2.2 参数分析 359
18.2.3 回归分析 363
18.2.4 算例分析 363
参考文献 365