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第1章 绪言 1

1.1钢管混凝土的特点 1

1.2钢管混凝土的发展和研究 12

1.2.1钢管混凝土构件的静力性能 16

1.2.2钢管混凝土构件的动力性能 21

1.2.3钢管混凝土构件的耐火性能 22

1.3本书的目的、主要内容和研究方法 24

1.3.1目的和主要内容 24

1.3.2研究方法 25

第2章 钢管混凝土工程实践 30

2.1引言 30

2.2钢管混凝土的应用实例 30

2.2.1单层和多层厂房柱 30

2.2.2设备构架柱、各种支架柱和栈桥柱 32

2.2.3地铁站台柱 33

2.2.4送变电杆塔 34

2.2.5桁架压杆 35

2.2.6桩 35

2.2.7空间结构 36

2.2.8高层和超高层建筑 38

2.2.9高耸建筑结构 53

2.2.10桥梁结构 53

第3章 钢管混凝土压（拉）弯构件的力学性能 67

3.1引言 67

3.2压弯构件荷载-变形关系的理论分析 67

3.2.1概述 67

3.2.2压弯构件的纤维模型法 67

3.2.3压（拉）弯构件的有限元法 107

3.2.4结果分析 168

3.3试验研究 170

3.3.1轴心受压短构件 170

3.3.2轴心受压长构件 182

3.3.3纯弯曲构件 186

3.3.4压弯构件 195

3.3.5轴心受拉构件 204

3.3.6拉弯构件 216

3.4实用计算方法研究 222

3.4.1概述 222

3.4.2实用计算方法 222

3.5钢管混凝土压弯构件设计公式及可靠度分析 260

3.5.1承载力设计方法 260

3.5.2可靠度分析 262

3.6规程比较 269

3.7小结 273

第4章 钢管混凝土构件在压弯扭剪复合受力状态下的力学性能 274

4.1引言 274

4.2钢管混凝土受纯扭转时的力学性能 274

4.2.1有限元计算模型 275

4.2.2荷载-变形关系计算 276

4.2.3计算结果和试验结果比较 278

4.2.4扭转破坏模态 280

4.2.5受力特性分析 281

4.2.6钢管和核心混凝土之间的相互作用 282

4.2.7荷载-变形关系的影响因素分析 283

4.2.8抗扭强度实用计算方法 285

4.3钢管混凝土横向受剪时的力学性能 292

4.3.1有限元计算模型 292

4.3.2剪跨比的影响分析 292

4.3.3计算结果和试验结果比较 293

4.3.4纯剪τ-γ关系曲线的影响因素 304

4.3.5抗剪强度实用计算方法 306

4.4钢管混凝土受压扭时的力学性能 310

4.4.1荷载-变形关系计算 310

4.4.2计算结果和试验结果比较 315

4.4.3工作机理分析 320

4.4.4承载力相关方程 321

4.5钢管混凝土受弯扭时的力学性能 325

4.5.1荷载-变形关系计算 325

4.5.2计算结果和试验结果比较 331

4.5.3工作机理分析 333

4.5.4承载力相关方程 335

4.6钢管混凝土受压弯扭时的力学性能 337

4.6.1荷载-变形关系计算和分析 337

4.6.2计算结果和试验结果比较 342

4.6.3承载力相关方程 345

4.7钢管混凝土受压弯剪时的力学性能 349

4.7.1荷载-变形关系计算 349

4.7.2计算结果与试验结果比较 350

4.7.3工作机理分析 354

4.7.4荷载-变形关系曲线的特点 359

4.7.5承载力相关方程 360

4.7.6剪切变形的影响分析 361

4.8钢管混凝土受压弯扭剪时的力学性能 365

4.8.1荷载-变形关系计算和分析 365

4.8.2承载力相关方程 373

4.9小结 376

第5章 钢管混凝土受轴向局压时的力学性能 377

5.1引言 377

5.2试验研究 377

5.2.1不带端板的方钢管混凝土 377

5.2.2带端板的钢管混凝土 386

5.2.3结果分析 399

5.3理论分析模型 400

5.3.1计算方法 400

5.3.2计算结果和试验结果比较 400

5.4工作机理分析 408

5.4.1受力全过程分析 408

5.4.2影响因素分析 409

5.5承载力实用计算方法 416

5.5.1局压承载力折减系数定义 416

5.5.2端板刚度影响指标定义 416

5.5.3参数分析 417

5.5.4实用计算公式 420

5.6小结 422

第6章 钢管混凝土中核心混凝土的水化热、收缩及徐变问题研究 424

6.1引言 424

6.2核心混凝土水化热和收缩的试验研究 424

6.2.1试验概况 424

6.2.2混凝土温度实测结果与分析 428

6.2.3收缩变形实测结果及分析 430

6.2.4结果分析 436

6.3长期荷载作用下构件的试验研究 437

6.3.1试验概况 437

6.3.2变形测试 438

6.3.3承载力试验 441

6.4长期荷载作用下变形的计算 443

6.4.1徐变和收缩模型 444

6.4.2计算方法 444

6.4.3参数分析 447

6.5考虑长期荷载作用影响时荷载-变形关系的计算 450

6.5.1混凝土的应力-应变关系模型 450

6.5.2荷载-变形关系和承载力的计算 451

6.5.3影响承载力的因素分析 454

6.6承载力影响系数计算 456

6.7小结 458

第7章 钢管混凝土构件的滞回性能 460

7.1引言 460

7.2弯矩-曲率滞回性能 460

7.2.1往复应力下钢材和混凝土的应力-应变关系模型 460

7.2.2弯矩-曲率滞回关系曲线的计算 464

7.2.3弯矩-曲率滞回关系骨架线的特点 470

7.2.4弯矩-曲率滞回模型 477

7.3水平荷载-水平位移滞回性能 484

7.3.1试验研究 484

7.3.2 P-△滞回关系曲线的计算 500

7.3.3 P-△滞回关系骨架线特点 511

7.3.4 P-△滞回模型 517

7.3.5位移延性系数简化计算 524

7.4小结 526

第8章 钢管混凝土柱的耐火性能和抗火设计原理 528

8.1引言 528

8.2钢管混凝土柱耐火极限的试验研究 528

8.2.1试验概况 528

8.2.2试验方法 533

8.2.3试验结果及分析 533

8.3钢管混凝土柱截面温度场的计算 542

8.3.1钢材和混凝土的热工性能 543

8.3.2温度场的计算 545

8.3.3试验研究 552

8.4火灾作用下（后）钢管混凝土柱的理论分析模型 556

8.4.1火灾模型，力、温度和时间路径 556

8.4.2高温下（后）钢材和混凝土的材料特性 559

8.4.3理论模型和计算方法 565

8.4.4荷载-变形关系及耐火极限的计算 573

8.4.5耐火极限简化的数值计算方法 575

8.5耐火极限影响因素分析 577

8.5.1火灾下钢管混凝土柱“有效荷载”的确定 577

8.5.2参数分析 578

8.6火灾下构件承载力的计算 584

8.6.1火灾下构件承载力影响系数及参数分析 584

8.6.2承载力影响系数实用计算方法 588

8.7防火保护层厚度实用计算方法 591

8.7.1“有效荷载”作用下的防火保护层厚度 591

8.7.2不同荷载比下的防火保护层厚度 595

8.8工程应用 598

8.9小结 602

第9章 火灾作用后钢管混凝土构件的力学性能 603

9.1引言 603

9.2恒高温后钢管混凝土的轴压力学性能 603

9.2.1试验研究 603

9.2.2理论分析 611

9.3标准火灾作用后钢管混凝土构件试验研究 615

9.3.1试验概况 615

9.3.2试验结果与分析 618

9.3.3荷载-变形关系计算与试验结果比较 622

9.4承载力和变形影响因素分析及其实用计算方法 625

9.4.1概述 625

9.4.2剩余承载力系数的影响因素分析 627

9.4.3残余变形的影响因素分析 634

9.4.4剩余承载力系数和残余变形的实用计算方法 640

9.5火灾后钢管混凝土柱的滞回性能 650

9.5.1概述 650

9.5.2试验研究 650

9.5.3理论分析模型 665

9.5.4 M-ф和P-△关系影响因素分析 680

9.5.5恢复力模型简化计算方法 688

9.5.6延性系数的简化计算 703

9.6小结 704

第10章 钢管初应力对钢管混凝土柱力学性能的影响 705

10.1引言 705

10.2试验研究 706

10.2.1试验概况 706

10.2.2试件制作 706

10.2.3试验结果 708

10.3考虑钢管初应力影响时压弯构件荷载-变形关系的分析 713

10.3.1纤维模型法 713

10.3.2有限元法 715

10.4参数分析 723

10.5承载力实用验算方法 726

10.5.1承载力影响系数 726

10.5.2承载力计算方法 727

10.6小结 728

第11章 氯离子腐蚀作用下钢管混凝土构件的工作机理 729

11.1引言 729

11.2轴心受压构件 729

11.2.1试验研究 729

11.2.2有限元分析 739

11.2.3参数分析和实用计算方法 749

11.3轴心受拉构件 753

11.3.1试验研究 753

11.3.2有限元分析 761

11.3.3轴拉承载力分析 764

11.4纯弯构件 765

11.4.1试验研究 765

11.4.2有限元分析 774

11.4.3抗弯承载力实用计算方法 782

11.5压弯构件 786

11.5.1试验研究 786

11.5.2有限元分析 790

11.5.3参数分析和实用计算方法 795

11.6小结 799

第12章 撞击荷载作用下钢管混凝土构件的工作机理 801

12.1引言 801

12.2试验研究 801

12.2.1试验设计 801

12.2.2试验结果及分析 804

12.3有限元分析模型 809

12.3.1有限元分析模型的建立 809

12.3.2模型验证 811

12.4工作机理分析 819

12.4.1构件受力全过程分析 819

12.4.2轴压荷载对横向撞击性能的影响 829

12.4.3长期荷载、腐蚀及撞击耦合分析 832

12.5参数分析及动力抗弯强度实用计算方法 836

12.5.1影响因素分析 836

12.5.2动力抗弯强度实用计算方法 843

12.6小结 844

第13章 钢管与混凝土的粘结性能及混凝土浇筑质量的影响 845

13.1问题的提出 845

13.2钢管与核心混凝土间的粘结性能 845

13.2.1粘结强度 845

13.2.2粘结强度的影响因素 846

13.2.3钢管与混凝土间粘结性能的试验研究 849

13.3核心混凝土浇筑质量对钢管混凝土力学性能的影响 858

13.3.1圆钢管混凝土构件试验研究 858

13.3.2方、矩形钢管混凝土构件试验研究 863

13.3.3核心混凝土浇筑方法简述 873

13.4考虑核心混凝土缺陷的偏压构件承载力计算 876

13.4.1试验研究 876

13.4.2核心混凝土脱空的影响规律分析 901

13.4.3有限元分析及承载力实用计算方法 907

13.5实际钢管混凝土工程中的混凝土浇灌全过程试验研究 913

13.5.1圆形截面钢管混凝土柱 914

13.5.2多腔式多边形钢管混凝土柱 928

13.6小结 934

参考文献 936

索引 962