鋼箱-混凝土組合結構

《鋼箱-混凝土組合結構》是2012年科學出版社出版的圖書，作者是鐘新谷。本書總結了作者近年來在理論和試驗研究方面取得的階段性成果。

基本介紹

• 書名：鋼箱-混凝土組合結構
• 作者：鐘新谷　
• ISBN：978-7-03-035170-8　
• 出版社：科學出版社　
• 出版時間：2012年8月

圖書信息

書名：鋼箱-混凝土組合結構書號：978-7-03-035170-8

作者：鐘新谷

出版社：科學出版社

時間：2012年8月

主要內容包括：鋼箱-混凝土組合梁抗彎性能、抗扭性能、豎向抗剪性能和局部穩定性能的試驗

研究和理論分析成果，鋼箱-混凝土組合梁抗彎強度、剛度計算公式，極限扭矩的簡化分析方法、抗剪強度計算公式，周邊彈性約束矩形板單向屈曲強度計算公式；鋼箱-混凝土連續梁的試驗研究和理論分析成果；鋼箱-混凝土組合梁在吊車梁改造中的套用、設計、施工方法，鋼箱-混凝土結構在橋樑工程和建築工程中的套用或建議。本書可作為土木工程、工程力學高校教師、工程師、研究生、高年級本科生參考書。移動圖片

前言　隨著國民經濟的發展，人們物質文化生活需求的提高，對建築結構提出了越來越高的

要求，促進了建築結構不斷向大跨度、輕型、環保、多功能等方向發展，傳統的結構在某些方面已滿足不了現代建築結構的要求，鋼混凝土組合結構以其承載能力高、自重輕、結構尺寸小、抗震性能好、施工便利等優點，具有顯著的技術經濟效益和社會效益，在橋樑、工業廠房、高層建築、城市立交橋等工程中得到日益廣泛的套用，成為建築結構的重要發展方向之一。從上世紀初，有關鋼混凝土組合結構特性和工程的套用研究幾乎從未間斷。目前鋼混凝土組合結構主要為型鋼與混凝土的組合和鋼管混凝土。但前者用做梁時存在負彎矩區處理複雜的問題，後者受拉區的混凝土除了增加自重以外，沒有起到組合受力作用，致使截面抗彎效率低等不足。因而，研究新的組合梁結構形式一直是結構工程科研設計人員們努力的重要方面。本書正是在這樣的工程研究背景下，提出了一種新型組合結構形式：鋼箱—混凝土組合梁，並進行了系統研究。希望此書中的研究成果對探索新型組合結構提供有益的思路，創新促進我國組合結構體系提供參考。　本書總結了作者近十年來在鋼箱混凝土組合結構理論和試驗研究方面的成果，是本有關鋼箱－混凝土組合梁的研究專著。書中首先概要介紹了鋼－混凝土組合結構的研究現狀和發展趨勢。基於對鋼管混凝土柱和鋼－混凝土組合梁性能的認識，提出鋼箱－混凝土組合梁；深入研究了鋼箱－混凝土組合梁的正截面抗彎性能、抗扭性能、豎向抗剪性能、局部穩定性；進行了鋼箱－混凝土梁抗彎、抗剪、抗扭特性、局部穩定、連續梁結構性能模型試驗。進一步論述了鋼箱－混凝土組合梁彈塑性分析、數值計算、空間有限元分析方法，探討了鋼箱－混凝土組合梁的設計原理。研究成果表明，鋼箱混凝土組合梁同樣具有傳統組合梁強度高、剛度大、抗震性能好、施工方便等優點，改善了傳統組合梁的不足之處，可望在橋樑、工業廠房、高層建築等大跨度、重載結構中得到推廣套用，為結構工程師在結構設計中提供一種新的選擇，也進一步豐富了組合結構內容。本書最後探討了該結構設計和套用前景，提出了鋼箱-混凝土連續梁橋和鋼箱-混凝土斜拉橋的設計概念，以及初步套用情況。　本書研究工作得到國家自然科學基金項目“鋼箱-混凝土梁局部屈曲研究”、“部分充填式鋼箱混凝—砼連續組合梁橋基本力性能及雙組合作用機理研究”、“部分充填混凝土窄幅連續組合梁負彎矩雙組合作用機理研究”，湖南省自然科學基金項目“新型組合截面梁研究”，湖南省教育廳科學基金項目“一種新型組合截面梁的特性研究”和“鋼箱-混凝土連續梁結構行為研究” 、廣西自然科學基金項目，廣西岩土力學與工程重點實驗室基金項目的資助。　參加本書科研工作的除主要著作人外，還有湖南科技大學的袁帥華，鄒中權老師，鄭玉國等老師。本書由鐘新谷、莫時旭、舒小娟、沈明燕撰寫，全書由鐘新谷統稿。

目 錄

第1章 緒論……………………………………………

1.1鋼-混凝土組合結構的套用與研究現狀………………

1.1.1鋼-混凝土組合結構類型………………………………

1.1.2鋼—混凝土組合梁的發展與研究現狀…………………

1.1.3鋼管混凝土的發展與研究現狀………………………

1.2鋼箱—混凝土梁的提出……………………………………

1.2.1現有鋼－混凝土組合梁的不足……………………………

1.2.2鋼箱—混凝土組合梁的提出……………………………

1.2.3鋼箱-混凝土組合梁的研究和套用現狀………………………

參考文獻…………………………………………………………………

第2章 鋼箱－混凝土組合梁正截面強度…………………………………

2.1 引言………………………………………………………………

2.2試驗研究………………………………………………………

2.2.1試驗概況……………………………………………………

2.2.2試驗結果分析……………………………………………

2.3材料的本構關係…………………………………………………

2.3.1鋼材應力-應變關係……………………………………

2.3.2混凝土本構關係…………………………………………

2.4正截面抗彎強度彈性理論…………………………………………

2.4.1基本假定…………………………………………………………

2.4.2換算截面法基本原理…………………………………………

2.4.3彎曲正應力計算………………………………………………

2.4.4彈性極限彎矩計算…………………………………………

2.5正截面極限強度彈塑性理論………………………………

2.5.1基本假設……………………………………………………

2.5.2計算原理及基本公式…………………………………………

2.6抗彎承載力對比分析………………………………………………

2.6.1鋼箱-混凝土組合梁與空鋼箱抗彎承載力對比分析……………

2.6.2考慮與不考慮套箍作用的抗彎承載力對比分析………………………

2.7試驗與理論分析對比……………………………………………………

2.7.1梁底及梁頂正應變試驗與理論對比分析……………………

2.7.2中性軸對比分析……………………………………………………

2.7.3塑性極限承載力試驗與理論對比分析……………………………

2.8剪力滯後性能分析……………………………………………………

參考文獻……………………………………………………………………

第3章 鋼箱-混凝土組合梁豎向抗剪強度………………………………

3.1 引言……………………………………………………………………

3.2鋼箱—混凝土組合梁抗剪試驗研究…………………………………

3.2.1試驗梁設計及試驗方案………………………………………

3.2.2鋼箱-混凝土梁抗剪試驗結果………………………………………

3.3鋼箱-混凝土組合梁抗剪強度彈性理論………………………………

3.3.1換算截面法計算鋼箱－混凝土組合梁剪應力…………………………

3.3.2試驗結果與計算結果對比…………………………………………

3.4鋼箱-混凝土梁豎向抗剪極限強度…………………………………

3.4.1豎向抗剪極限強度簡化計算公式……………………………

3.4.2豎向抗剪極限強度試驗與理論計算結果比較……………………

參考文獻………………………………………………………………

第4章 鋼箱-砼組合梁的扭轉特性理論分析………………………………

4.1 引言…………………………………………………………………

4.2扭轉特性定性分析……………………………………………………

4.3自由扭轉剪應力及扭轉剛度計算…………………………………

4.3.1差分法分析計算組合截面自由扭轉特性…………………………

4.3.2按薄壁鋼箱梁計算………………………………………………

4.3.3對比分析………………………………………………………………………

4.4鋼箱-混凝土組合梁極限扭矩簡化分析……………………………………

4.5抗扭轉特性試驗研究………………………………………………………

4.5.1純扭轉試驗方案……………………………………………………

4.5.2純扭轉試驗測試成果分析……………………………………………

4.5.3純扭轉試驗結論……………………………………………

參考文獻…………………………………………………………………

第5章 鋼箱-混凝土組合梁局部屈曲行為研究…………………………

5.1引言………………………………………………………………

5.2 剛性基底上薄板彈性屈曲理論研究……………………………………

5.2.1 矩形板屈曲分析的里茲能量方法…………………………

5.2.2 剛性介質上矩形板屈曲位移函式…………………………

5.2.3矩形板彈性屈曲強度計算公式………………………………

5.2.4幾種特殊約束邊界矩形板屈曲強度……………………………

5.3 方鋼管混凝土柱局部屈曲研究………………………………………

5.3.1方鋼管混凝土柱試驗………………………………………………………

5.3.2 方鋼管混凝土柱局部屈曲強度計算……………………………

5.3.3試驗結果與計算結果比較……………………………………………

5.4 鋼箱-混凝土梁局部屈曲……………………………………………………

5.4.1試驗研究………………………………………………………………

5.4.2鋼箱-混凝土梁頂板局部屈曲分析…………………………………

5.4.3 鋼箱-混凝土梁頂板有效寬度和寬厚比確定…………………………

5.5本章小結…………………………………………………………………

參考文獻……………………………………………………………………

第6章 鋼箱-混凝土組合梁彈塑性分析…………………………………

6.1 引言………………………………………………………………………

6.2基於截面數值積分法的受力全過程分析………………………………

6.2.1截面數值積分法分析原理……………………………………………

6.2.2截面彎矩與曲率的關係………………………………………………

6.2.3簡支梁荷載與撓度關係…………………………………………………

6.2.4計算結果與試驗結果對比……………………………………………

6.3鋼箱-混凝土梁三維非線性有限元分析……………………………………

6.3.1 程式和數值模型……………………………………………………

6.3.2 分析結果………………………………………………………

6.4鋼箱-混凝土梁彈性性能分析…………………………………

6.4.1 基本假定…………………………………………………………

6.4.2 截面特性……………………………………………………………

6.4.3彈性極限承載力………………………………………………………

6.4.4 截面正應力…………………………………………………………

6.4.5 彈性變形…………………………………………………………

6.5抗彎極限承載能力實用計算公式…………………………………

6.6 本章小結……………………………………………………

參考文獻………………………………………………

第7章 鋼箱-混凝土連續梁力學性能研究…………………………

7.1 引言…………………………………………………………

7.2 試驗梁設計及試驗方案…………………………………

7.2.1 試驗件及材料性能………………………………………

7.2.2 載入裝置及測點布置……………………………………

7.3 鋼箱-混凝土連續梁試驗結果………………………………

7.3.1 試驗承載過程和破壞模式……………………………

7.3.2 試驗結果分析………………………………………

7.4 截面承載能力……………………………………

7.4.1 中間支座截面抗彎承載能力………………………

7.4.2中間支座截面抗剪承載能力……………………

7.5 彈性階段應力和變形分析……………………

7.5.1彈性階段應力計算……………………………

7.5.2彈性階段變形計算…………………………

7.6 本章小結………………………………………

參考文獻……………………………………………

第8章 鋼箱-混凝土組合截面梁設計與套用…………

8.1 引言……………………………………………

8.2鋼箱-混凝土組合截面梁設計………………

8.2.1截面設計………………………………

8.2.2設計步驟………………………

8.2.3應力和變形計算…………………

8.2.4截面極限強度計算…

8.3鋼箱-混凝土梁在橋樑結構套用的初步構想

8.3.1鋼箱-混凝土連續梁橋

8.3.2鋼箱-混凝土斜拉橋

參考文獻