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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