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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36

3.1.2 三向受压混凝土的强度极限条件38

3.2 钢管混凝土的工作机理39

3.4.1 结构和元件43

3.3 钢管混凝土的塑流特点43

3.4 极限平衡理论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

参考文献113

第六章 钢管混凝土局部承压的性能和强度计算115

6.1 钢管混凝土中心区局部承压试验115

6.2 中心区局部承压强度计算124

6.2.1 普通钢管混凝土124

6.2.2 增配螺旋箍筋的钢管混凝土126

6.3 钢管混凝土组合界面附近的局部承压试验127

6.4 组合界面附近的局部承压强度计算130

6.5 总结131

参考文献132

第七章 钢管高强混凝土柱的性能和极限分析133

7.1 高强混凝土与套箍约束133

7.2.1 中国建筑科学研究院的试验136

7.2 轴压短柱136

7.2.2 清华大学的试验138

7.2.3 重庆建筑大学的试验140

7.2.4 轴压短柱承载能力计算公式的实验校核141

7.3 轴压长柱146

7.3.1 中国建筑科学研究院的试验146

7.3.2 重庆建筑大学的试验150

7.3.3 考虑长细比影响的承载能力计算公式的实验校核151

7.4 偏压柱152

7.4.1 中国建筑科学研究院的试验152

7.4.2 重庆建筑大学的试验153

7.4.3 澳大利亚Curtin技术大学的试验154

7.4.4 考虑偏心率影响的承载能力计算公式的实验校核155

7.5 局部承压156

7.5.1 德国Bergmann的试验156

7.5.2 局压计算公式的实验校核157

7.6 总结158

参考文献159

下篇 设计施工与工程应用163

第八章 钢管混凝土结构设计的基本原则163

8.1 总的要求163

8.2 极限状态设计165

8.2.1 承载能力极限状态计算165

8.2.2 材料指标设计值166

8.3 钢管混凝土结构抗震设计的若干特点168

8.2.3 正常使用极限状态计算168

8.4 基于套箍混凝土性能的安全度校核169

8.5 钢管径厚比的合理选择172

8.6 钢管混凝土柱的组合刚度177

8.6.1 压缩刚度177

8.6.2 弯曲刚度177

8.6.3 剪切刚度179

参考文献179

第九章 钢管混凝土单肢柱的承载力计算181

9.1 轴向受压承载力计算181

9.4 计算示例184

9.4.1 轴压短柱计算184

9.2 轴向受拉承载力计算184

9.3 横向受剪承载力计算184

9.4.2 轴压长柱计算185

9.4.3 偏压柱计算186

9.4.4 无侧移框架柱计算186

9.4.5 有侧移框架柱计算188

参考文献190

第十章 钢管混凝土格构柱的承载力计算192

10.1 计算规则192

10.2 计算示例199

10.3.1 考虑偏心率影响的折减系数计算公式207

10.3 公式由来207

10.3.2 考虑长细比影响的折减系数计算公式211

10.3.3 等效长度系数212

参考文献213

第十一章 钢管混凝土局部受压计算214

11.1 中央区局部受压214

11.2 组合界面附近局部受压215

11.3 计算示例216

参考文献219

第十二章 钢管混凝土组合界面的抗剪粘结力220

12.1 钢管混凝土组合界面粘结强度的量测方法220

12.2 钢管混凝土组合界面粘结力的组成和特点222

12.3.1 试验概况225

12.3 轴心推出试验225

12.3.2 试验结果分析229

12.4 偏心推出试验232

12.4.1 试验概况233

12.4.2 试验结果分析234

12.5 轴压比对粘结强度的影响236

12.5.1 试验概况237

12.5.2 试验结果分析240

参考文献241

第十三章 钢管混凝土结构的连接243

13.1 钢管混凝土柱与现浇RC楼盖结构的连接243

13.1.1 剪力传递构造243

13.1.2 弯矩传递构造248

13.2 现浇RC楼盖梁/柱节点计算256

13.2.1 基本假设256

13.2.2 环形牛腿256

13.2.3 抗剪环261

13.2.4 环梁267

13.3 钢管混凝土柱与钢梁的连接267

13.4 钢管混凝土柱组合界面的剪力传递269

13.4.1 剪力传递区269

13.4.2 剪力传递系数270

13.4.3 抗剪连接件271

13.4.4 计算示例272

13.5 柱脚273

13.6 钢管柱的接长274

参考文献276

第十四章 钢管混凝土结构的施工278

14.1 钢管制作278

14.2 钢管柱拼接组装282

14.3 钢管柱吊装287

14.4 管内混凝土浇灌289

参考文献292

第十五章 应用实例293

15.1 地下建筑293

15.1.1 地铁车站293

15.1.2 地下车库296

15.2 单层厂房297

15.3 多层建筑299

15.4 大跨建筑301

15.5 塔架304

15.6 高层建筑305

15.6.1 概述305

15.6.2 广州好世界广场大厦309

15.6.3 天津今晚报大厦312

15.6.4 昆明邦克大厦314

15.6.5 深圳赛格广场大厦316

15.7 大跨度桥梁工程321

15.7.1 概述321

15.7.2 旺苍东河大桥324

15.7.3 南海三山西大桥326

15.7.4 万县长江公路大桥327

15.7.5 广州丫髻沙大桥331

15.7.6 南海紫洞大桥333

15.8 国外最新经验336

15.8.1 匈牙利多层建筑的“升模工法”336

15.8.2 美国高层建筑的SWMB体系337

15.8.3 澳大利亚高层建筑的混合结构体系344

15.8.4 日本高层住宅345

15.8.5 德国的复式钢管混凝土柱346

参考文献348

附录 柱的计算长度系数351