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上篇 基本性能与极限分析3

第一章 绪论3

1.1 钢管混凝土原理3

1.2 钢管混凝土的特点和技术经济效益4

1.3 钢管混凝土结构的沿革和前景5

参考文献7

第二章 钢管混凝土轴心受压短柱的基本性能11

2.1 短柱的定义11

2.2 加载方式和量测方法11

2.3 钢管混凝土的变形特点13

2.4 N-εc曲线和极限荷载15

2.5 加载方式的影响17

2.6 长径比的影响20

2.7 套箍指标的影响22

2.8 厚壁钢管混凝土的特点27

2.9 快速加载的影响30

2.10 复式钢管混凝土30

参考文献33

第三章 钢管混凝土轴心受压短柱的极限分析35

3.1 混凝土的套箍强化35

3.1.1 三向受压混凝土的破坏机理35

3.1.2 三向受压混凝土的强度极限条件37

3.2 钢管混凝土的工作机理40

3.3 钢管混凝土的塑流特点43

3.4 极限平衡理论43

3.4.1 结构和元件43

3.4.2 基本假设44

3.4.3 解题方法44

3.4.4 塑性元件和假塑性元件45

3.5 钢管混凝土轴心受压短柱的极限分析45

3.5.1 基本假设45

3.5.2 公式推导46

3.5.3 实验校核52

3.6 总结54

3.7 复式钢管混凝土短柱的极限分析54

参考文献57

第四章 钢管混凝土标准单元柱的性能和极限分析59

4.1 单元柱及其分类59

4.2 长柱试验60

4.3 长细比对承载能力的影响67

4.4 纯弯试验70

4.5 偏压柱试验73

4.6 钢管混凝土柱的广义屈服条件及偏心率对承载能力的影响81

4.7 总结88

4.8 钢管混凝土杆件的受拉承载能力89

参考文献90

第五章 钢管混凝土非标准单元柱的性能和极限分析94

5.1 无侧移柱的压弯试验95

5.2 无侧移柱的等效长度98

5.2.1 β=0的情况98

5.2.2 β=-1的情况100

5.2.3 一般情况下的k值取法100

5.2.4 限制条件102

5.3 悬臂柱的压弯试验103

5.4 悬臂柱及有侧移柱的等效长度106

5.5 柱端约束条件的影响109

5.6 总结110

5.7 钢管混凝土柱的受剪承载能力111

5.7.1 横向受剪试验113

5.7.2 横向受剪承载力计算117

参考文献119

第六章 钢管混凝土局部承压的性能和强度计算120

6.1 钢管混凝土中心区局部承压试验120

6.2 中心区局部承压强度计算129

6.2.1 普通钢管混凝土129

6.2.2 增配螺旋箍筋的钢管混凝土131

6.3 钢管混凝土组合界面附近的局部承压试验132

6.4 组合界面附近的局部承压强度计算135

6.5 总结136

参考文献137

第七章 钢管高强混凝土柱的性能和极限分析138

7.1 高强混凝土与套箍约束138

7.2 轴压短柱141

7.2.1 中国建筑科学研究院的试验141

7.2.2 清华大学的试验143

7.2.3 重庆建筑大学的试验145

7.2.4 轴压短柱承载能力计算公式的实验校核146

7.3 轴压长柱152

7.3.1 中国建筑科学研究院的试验152

7.3.2 重庆建筑大学的试验154

7.3.3 考虑长细比影响的承载能力计算公式的实验校核157

7.4 偏压柱158

7.4.1 中国建筑科学研究院的试验158

7.4.2 重庆建筑大学的试验158

7.4.3 澳大利亚Curtin技术大学的试验160

7.4.4 考虑偏心率影响的承载能力计算公式的实验校核160

7.5 局部承压162

7.5.1 德国Bergmann的试验162

7.5.2 局压计算公式的实验校核162

7.6 总结163

参考文献164

下篇 设计施工与工程应用169

第八章 钢管混凝土结构设计的基本原则169

8.1 总的要求169

8.2 极限状态设计171

8.2.1 承载能力极限状态计算171

8.2.2 材料指标设计值172

8.2.3 正常使用极限状态计算174

8.3 钢管混凝土结构抗震设计的若干特点174

8.4 基于套箍混凝土性能的安全度校核176

8.5 钢管径厚比的合理选择178

8.6 钢管混凝土柱的组合刚度183

8.6.1 压缩刚度183

8.6.2 弯曲刚度184

8.6.3 剪切刚度185

8.7 初始挠曲的影响186

参考文献187

第九章 钢管混凝土单肢柱的承载力计算189

9.1 轴向受压承载力计算189

9.2 轴向受拉承载力计算192

9.3 横向受剪承载力计算193

9.4 计算示例193

9.4.1 轴压短柱计算193

9.4.2 轴压长柱计算194

9.4.3 偏压柱计算195

9.4.4 无侧移框架柱计算195

9.4.5 有侧移框架柱计算197

9.4.6 框架柱／梁节点区受剪计算199

参考文献200

第十章 钢管混凝土格构柱的承载力计算202

10.1 计算规则202

10.2 计算示例210

10.3 公式由来218

10.3.1 考虑偏心率影响的折减系数计算公式218

10.3.2 考虑长细比影响的折减系数计算公式222

10.3.3 等效长度系数223

参考文献223

第十一章 钢管混凝土局部受压计算224

11.1 中央区局部受压224

11.2 组合界面附近局部受压225

11.3 计算示例226

参考文献229

第十二章 钢管混凝土组合界面的抗剪粘结力230

12.1 钢管混凝土组合界面粘结强度的量测方法230

12.2 钢管混凝土组合界面粘结力的组成和特点232

12.3 轴心推出试验235

12.3.1 试验概况235

12.3.2 试验结果分析239

12.4 偏心推出试验242

12.4.1 试验概况243

12.4.2 试验结果分析244

12.5 轴压比对粘结强度的影响246

12.5.1 试验概况247

12.5.2 试验结果分析250

参考文献251

第十三章 钢管混凝土结构的连接253

13.1 钢管混凝土柱与现浇RC楼盖结构的连接253

13.1.1 剪力传递构造253

13.1.2 弯矩传递构造258

13.2 现浇RC楼盖梁／柱节点计算266

13.2.1 基本假设266

13.2.2 环形牛腿266

13.2.3 抗剪环271

13.2.4 环梁277

13.3 钢管混凝土柱与钢梁的连接277

13.4 钢管混凝土柱组合界面的剪力传递279

13.4.1 剪力传递区279

13.4.2 剪力传递系数280

13.4.3 抗剪连接件281

13.4.4 计算示例282

13.5 柱脚283

13.6 钢管柱的接长284

参考文献286

第十四章 钢管混凝土结构的施工288

14.1 钢管制作288

14.2 钢管柱拼接组装292

14.3 钢管柱吊装297

14.4 管内混凝土浇灌299

参考文献302

第十五章 应用实例303

15.1 地下建筑303

15.1.1 地铁车站303

15.1.2 地下车库306

15.2 单层厂房307

15.3 多层建筑309

15.4 大跨建筑311

15.5 塔架314

15.6 高层建筑315

15.6.1 概述315

15.6.2 广州好世界广场大厦319

15.6.3 天津今晚报大厦322

15.6.4 昆明邦克大厦324

15.6.5 深圳赛格广场大厦326

15.7 大跨度桥梁工程331

15.7.1 概述331

15.7.2 旺苍东河大桥334

15.7.3 南海三山西大桥336

15.7.4 万县长江公路大桥337

15.7.5 广州丫髻沙大桥341

15.7.6 南海紫洞大桥343

15.8 国外最新经验346

15.8.1 匈牙利多层建筑的“升模工法”346

15.8.2 美国高层建筑的SWMB体系347

15.8.3 澳大利亚高层建筑的混合结构体系354

15.8.4 日本高层住宅355

15.8.5 德国的复式钢管混凝土柱356

参考文献358

附录 柱的计算长度系数362