型钢高强高性能混凝土结构基本性能与设计

前言

上篇 材料篇

1 适用于型钢混凝土结构的高强高性能混凝土研究

1.1 概述

1.2 技术途径

1.2.1 性能要求

1.2.2 混凝土破坏机理分析

1.2.3 混凝土细观结构分析

1.2.4 混凝土高强高性能化技术途径

1.3 配合比设计及试验

1.3.1 微细观结构及相关作用分析

1.3.2 原材料

1.3.3 配合比设计方法

1.3.4 配合比试验

1.4 基于粘结滑移理论的配合比优化

1.4.1 型钢混凝土结构粘结滑移基本理论

1.4.2 数学模型

1.4.3 算例

1.5 力学性能

1.5.1 破坏特征

1.5.2 抗压强度尺寸系数

1.5.3 棱柱体强度及应力-应变曲线

1.5.4 抗拉强度

1.5.5 HSHPC多轴受压的应力状态

1.5.6 非约束HSHPC单轴受压应力-应变关系

1.5.7 约束HSHPC单轴受压应力-应变关系

1.6 耐久性能

1.6.1 混凝土耐久性概述

1.6.2 抗渗性能

1.6.3 抗氯离子侵蚀性能

1.6.4 抗冻融性能

参考文献

2 型钢与混凝土界面粘结滑移试验与分析

2.1 引言

2.2 试验概况

2.2.1 试件设计与制作

2.2.2 试验加载方案

2.2.3 试验测试方案

2.3 试验结果及分析

2.3.1 试件破坏形态与过程

2.3.2 试件加载端的P-S曲线

2.3.3 平均粘结应力与滑移的τ-S曲线

2.4 粘结滑移机理分析

2.5 粘结强度分析

2.5.1 概述

2.5.2 粘结强度的正交回归分析

2.5.3 影响粘结强度的主要因素分析

2.5.4 极限粘结滑移回归分析

2.5.5 型钢与混凝土在反复荷载作用下的粘结性能

2.6 型钢与高强高性能混凝土的粘结性能

2.6.1 粘结滑移试验结果

2.6.2 粘结滑移机理分析

2.6.3 粘结滑移特征量计算

2.7 工程应用

2.7.1 临界保护层厚度

2.7.2 最小配箍率

2.7.3 型钢锚固可靠度分析与锚固长度设计

2.8 型钢表面粘结滑移分布规律

2.8.1 型钢表面应变分布

2.8.2 型钢表面粘结应力分布

2.8.3 型钢与混凝土间的粘结滑移分布

2.8.4 粘结应变分布指数特征值的确定

2.8.5 粘结滑移分布指数特征值的确定

2.9 型钢混凝土粘结滑移本构关系

2.9.1 单向荷载作用下粘结滑移本构关系

2.9.2 推拉反复荷载作用下粘结滑移本构关系

2.9.3 型钢与高强高性能混凝土粘结滑移本构关系

2.10 型钢混凝土粘结滑移破坏准则

参考文献

3 SRHPC简支梁粘结滑移本构关系

3.1 试验概况

3.2 试验结果

3.2.1 试件破坏形态与过程

3.2.2 P-S曲线

3.2.3 型钢表面应变分布

3.2.4 型钢表面粘结应力分布

3.2.5 型钢与混凝土界面相对滑移分布

3.2.6 粘结软化

3.3 粘结强度影响因素分析

3.3.1 混凝土强度

3.3.2 混凝土保护层厚度

3.3.3 横向配箍率

3.3.4 混凝土应力状态

3.3.5 粘结强度的计算

3.4 粘结滑移本构关系

3.5 粘结滑移机理

3.5.1 界面层的形成及主要特征

3.5.2 高强高性能混凝土对界面的强化机理

3.5.3 型钢高强高性能混凝土界面粘结滑移机理

3.6 简化的粘结滑移分析模型

3.7 型钢与混凝土界面剪力传递机理

3.7.1 界面基本模型的建立

3.7.2 理论推导

3.7.3 粘结应力分布及裂缝开展

3.7.4 粘结锚固承载力最大值

3.7.5 有效锚固长度

参考文献

中篇 构件篇

4 SRHPC简支梁受力机理及承载能力分析

4.1 试验概况

4.1.1 试件设计与制作

4.1.2 加载方案与测试内容

4.1.3 试件截面应变

4.1.4 荷载-挠度曲线

4.2 SRHPC梁抗剪性能试验研究

4.2.1 试验结果及分析

4.2.2 影响抗剪承载力的主要因素

4.2.3 抗剪设计方法的比较

4.2.4 抗剪承载力建议计算公式与试验验证

4.2.5 结论

4.3 SRHPC梁抗弯性能试验研究

4.3.1 试验结果及分析

4.3.2 型钢与混凝土界面间的剪切计算

4.3.3 影响抗弯承载力的主要因素

4.3.4 正截面抗弯承载力计算公式与试验验证

4.4 SRHPC梁的刚度与变形计算

4.4.1 现有的刚度计算方法

4.4.2 变形特点及影响因素分析

4.4.3 抗弯刚度计算

4.5 SRHPC梁的裂缝宽度计算

4.5.1 裂缝特征

4.5.2 抗裂度验算

4.5.3 裂缝宽度计算公式

参考文献

5 SRHPC柱偏心受压试验研究

5.1 试件设计与制作

5.1.1 试件设计

5.1.2 材料性能

5.2 试验加载与测试方案

5.2.1 试验加载方案

5.2.2 试验测试方案

5.3 试验结果与分析

5.3.1 受力过程与破坏形态

5.3.2 承载力

5.3.3 挠度

5.3.4 型钢和钢筋应变

5.3.5 混凝土应变

5.4 偏心受压柱正截面承载力计算

5.4.1 修正平截面假定分析

5.4.2 型钢应力分析

5.4.3 承载力计算模型

5.4.4 计算结果

参考文献

6 SRHPC框架柱抗震性能试验研究

6.1 引言

6.2 试件设计参数

6.3 试件设计与制作

6.3.1 试件设计

6.3.2 材料性能试验

6.4 试验加载与测试方案

6.4.1 试验加载装置

6.4.2 试验加载制度

6.4.3 试验测试内容及方法

6.4.4 数据采集

6.5 试验结果及分析

6.5.1 试验过程及破坏特征

6.5.2 荷载-位移滞回曲线

6.5.3 骨架曲线

6.5.4 耗能能力

6.5.5 强度衰减

6.5.6 延性

6.6 小结

参考文献

7 水平地震作用下SRHPC框架柱的受力机理及承载能力分析

7.1 概述

7.2 水平承载力试验研究

7.2.1 承载力试验结果

7.2.2 混凝土和型钢应变分布

7.2.3 承载力影响因素

7.3 试件受力机理分析

7.3.1 弯曲破坏受力机理

7.3.2 剪切粘结破坏受力机理

7.3.3 剪切斜压破坏受力机理

7.4 试件承载力计算模型

7.4.1 轴向力分配

7.4.2 弯曲破坏承载力

7.4.3 剪切粘结破坏承载力

7.4.4 剪切斜压破坏承载力

7.4.5 承载力实用计算方法

参考文献

8 SRHPC框架节点抗震性能试验研究

8.1 试验概况

8.1.1 试件设计

8.1.2 试验装置、材料特性及测试方案

8.2 试验结果与分析

8.2.1 试验过程及破坏特征

8.2.2 滞回曲线

8.2.3 骨架曲线

8.3 节点受力机理分析

8.3.1 屈服点和破坏点的确定

8.3.2 节点变形分析

8.3.3 节点应变分析

8.3.4 延性及耗能性能

参考文献

9 SRHPC框架节点受力机理及承载力分析

9.1 节点受力分析及总水平剪力计算

9.1.1 节点域受力分析

9.1.2 总水平剪力的计算

9.1.3 节点各部分承担的水平剪力

9.2 节点抗剪计算理论

9.2.1 受力机理

9.2.2 节点各部分抗剪计算模式

9.2.3 高强高性能混凝土强度折减系数

9.3 影响因素分析

9.3.1 混凝土强度

9.3.2 轴压力

9.4 节点抗裂机理与承载力计算

9.4.1 试验结果

9.4.2 抗裂承载力的计算理论与公式

9.5 节点抗剪机理与承载能力计算

9.5.1 型钢的抗剪承载力

9.5.2 箍筋的抗剪承载力

9.5.3 核心区混凝土的抗剪承载力

9.5.4 SRHPC框架节点抗剪承载力

9.5.5 梁柱应力传递

参考文献

下篇 结构篇

10 SRHPC框架结构拟静力试验研究

10.1 试件设计

10.2 试验方案设计

10.2.1 试验目的

10.2.2 加载方案

10.2.3 测试方案

10.3 材性试验

10.3.1 钢材力学性能

10.3.2 混凝土力学性能

10.4 试验过程描述

10.4.1 破坏过程与特征

10.4.2 滞回曲线与骨架曲线

10.5 试验结果分析

10.5.1 抗震承载能力

10.5.2 变形能力

10.5.3 延性系数

10.5.4 刚度变化

10.5.5 耗能能力

10.6 考虑循环退化效应的SRHPC框架的滞回模型

10.6.1 骨架曲线

10.6.2 滞回模型与规则

参考文献

11 SRHPC框架拟动力试验与弹塑性时程分析

11.1 试验模型概况

11.2 地震波的选择

11.3 加载方案

11.4 试验结果及分析

11.4.1 裂缝发展与塑性铰形成

11.4.2 结构反应分析

11.4.3 层间变形能力

11.4.4 耗能分布

11.5 动力特性

11.5.1 试验数据分析

11.5.2 动力特性参数识别

11.6 SRHPC框架结构的弹塑性时程分析

11.6.1 结构分析模型

11.6.2 计算结果与分析

参考文献 2100433B

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