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作者簡介
目次
商品簡介
本書是作者從事鋼一混凝土組合結構研究部分成果的總結。書中闡述了作者所提出的幾種新型組合結構的研究背景和工程應用價值，重點介紹了有關試驗研究的具體內容和主要結果，同時對計算模型、數值模擬、理論分析和設計方法等進行了詳細介紹。本書主要內容包括混合結構體系的抗震性能、組合樓蓋對結構抗震性能的影響、雙向大跨組合樓蓋的空間受力性能、鋼梁翼緣貫通式組合節點、格構式鋼管混凝土柱、鋼與混凝土組合轉換結構、組合梁的抗扭性能、槽形鋼-混凝土組合梁以及鋼-混凝土組合加固技術等，同時包括了多項組合結構的工程應用實例。本書側重于揭示組合結構構件及體系的受力機理和規律，同時兼顧其在工程應用中的實際需求和可操作性，并給出了相關實用的設計計算方法。 本書可供土木工程領域從事科研和設計的工程技術人員、高等院校相關專業的教師及研究生參考。
作者簡介
聶建國，博士，1958年生，湖南衡陽人。現任清華大學土木工程系教授，博士生導師，教育部長江學者特聘教授，結構工程研究所所長、結構工程與振動教育部重點實驗室主任、土木工程系和建設管理系學術委員會主任。兼任中國鋼結構協會鋼一混凝土組合結構分會常務副理事長、中國建筑學會建筑結構分會副理事長等職。已從事鋼-混凝土組合結構研究近30年，多項成果被《鋼結構設計規范》、《公路鋼結構橋梁設計規范》、《鋼-混凝土組合結構設計規程》等6部規范規程所采用。在結構工程領域國際著名期刊Journal of Structural Engineering-ASCE等發表論文15篇，國內著名期刊《土木工程學報》和《建筑結構學報》發表論文50篇。先后主持國家杰出青年科學基金、國家自然科學基金重點項目、北京市自然科學基金重點項目等40余項科研項目。曾獲國家科技進步二等獎1項，獲省部級科技進步一、二等獎10項。獲首屆中國百篇最具影響國內學術論文獎。授權發明專利6項，獲全國優秀博士后稱號。
目次
前言
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 組合結構的歷史回顧和發展現狀
1.2.1 鋼-混凝土組合構件和節點
1.2.2 鋼-混凝土組合結構體系
1.3 組合結構研究及應用展望
1.3.1 新型組合構件
1.3.2 超高層與大跨組合結構體系
1.3.3 新型組合結構在隧道、深井、海洋平臺等領域的應用
1.3.4 組合加固技術
1.4 小結
參考文獻
第2章 高層混合結構的抗震性能
2.1 引言
2.2 混合結構的地震反應分析模型
2.3 框架-混凝土核心筒結構的抗側剛度解析
2.3.1 帶加強層結構的抗側剛度解析
2.3.2 無加強層結構的抗側剛度解析
2.3.3 統一剛度比參數及合理取值范圍
2.4 鋼框架-混凝土核心筒結構的位移限值
2.4.1 帶加強層鋼框架-混凝土核心筒結構
2.4.2 無加強層鋼框架-混凝土核心筒結構
2.4.3 位移角限值取值方法探討
2.5 混合結構的抗震安全評價
2.5.1 抗震安全評價流程
2.5.2 結構算例及可比性分析
2.5.3 方法驗證
2.5.4 混合結構的安全性能比較
參考文獻
第3章 考慮組合樓蓋作用的框架抗震性能
3.1 引言
3.2 鋼-混凝土組合框架的試驗研究
3.2.1 試驗概況
3.2.2 彈性試驗結果及分析
3.2.3 破壞試驗結果及分析
3.3 鋼-混凝土組合樓蓋面內作用分析
3.3.1 幾何模型
3.3.2 參數分析
3.3.3 剛度比R
3.4 鋼-混凝土組合樓蓋面外作用分析
3.4.1 簡述
3.4.2 鋼-混凝土組合梁的M-φ關系
3.4.3 組合框架靜力彈塑性分析
3.5 鋼-混凝土組合框架計算方法
3.5.1 簡述
3.5.2 組合樓蓋層剪力分配的簡化計算
3.5.3 框架組合梁的混凝土翼緣有效寬度
3.5.4 框架組合梁剛度的近似計算
3.6 小結
參考文獻
第4章 雙向鋼-混凝土組合梁板體系
4.1 引言
4.2 雙向組合梁板體系的試驗研究
4.2.1 試驗概況
4.2.2 簡支雙向組合梁板體系的彈性試驗結果及分析
4.2.3 簡支雙向組合梁板體系的塑性試驗結果及分析
4.2.4 鋼梁鉸接混凝土板連續雙向組合梁板體系的彈性試驗結果
4.2.5 鋼梁鉸接混凝土板連續雙向組合梁板體系的塑性試驗結果
4.3 簡支雙向組合梁板體系混凝土板有效翼緣寬度分析
4.3.1 分析模型
4.3.2 雙向組合梁板體系中組合梁抗彎剛度
4.3.3 膜應力分析
4.3.4 彎曲應力分析
4.3.5 剪切有效翼緣寬度分析
4.3.6 彎曲有效翼緣寬度分析
4.4 雙向組合梁板體系的彈性分析
4.4.1 簡支雙向組合梁板體系的彈性分析
4.4.2 鋼梁鉸接混凝土板連續雙向組合梁板體系的彈性分析
4.4.3 角點支承雙向組合梁板體系的彈性分析
4.5 雙向組合梁板體系的極限承載力分析
4.5.1 簡支雙向組合梁板體系極限承載力分析
4.5.2 鋼梁鉸接混凝土板連續雙向組合梁板體系極限承載力分析
4.6 小結
參考文獻
第5章 方鋼管混凝土-組合梁節點的抗震性能
5.1 引言
5.2 試驗研究
5.2.1 試驗方案
5.2.2 試驗結果
5.3 節點抗彎承載力分析
5.3.1 節點抗彎承載力分析
5.3.2 試驗驗證
5.4 節點抗剪性能分析
5.4.1 剪力-剪切變形曲線的恢復力模型
5.4.2 方鋼管混凝土柱節點的抗剪承載力分析
5.5 節點變形分析
5.5.1 梁端變形分析
5.5.2 試驗驗證
5.6 方鋼管混凝土柱節點的設計方法
5.6.1 節點的抗彎承載力設計方法
5.6.2 節點的抗剪承載力設計方法
5.6.3 節點的構造措施建議
參考文獻
第6章 鋼管混凝土格構柱受力性能研究
6.1 引言
6.2 鋼管混凝土格構柱軸壓試驗研究
6.2.1 試驗概況
6.2.2 試驗方案
6.2.3 雙肢鋼管混凝土格構柱試驗結果
6.2.4 三肢鋼管混凝土格構柱試驗結果
6.2.5 四肢鋼管混凝土格構柱試驗結果
6.3 軸心受壓鋼管混凝土格構柱剪力計算
6.3.1 剪力計算公式推導
6.3.2 參數分析與公式回歸
6.3.3 結語
6.4 小結
參考文獻
第7章 組合轉換框架的試驗研究與分析
7.1 引言
7.2 鋼-混凝土組合轉換梁的受力性能
7.2.1 正截面承載力分析
7.2.2 考慮滑移效應時組合轉換梁的剛度
7.3 鋼-混凝土組合轉換框架的試驗研究
7.3.1 試驗概況
7.3.2 試驗設計及試驗內容
7.3.3 試驗結果分析
7.4 鋼-混凝土組合轉換框架有限元分析
7.4.1 試驗模型有限元分析
7.4.2 轉換梁剛度對轉換框架受力性能的影響
7.4.3 轉換梁剛度對轉換框架破壞機制的影響
7.5 轉換梁選型及設計方法
7.5.1 轉換梁選型建議
7.5.2 組合轉換梁設計方法
參考文獻
第8章 組合梁的抗扭性能研究
8.1 引言
8.2 鋼筋混凝土板式構件的抗扭分析
8.2.1 試驗研究概況
8.2.2 鋼筋混凝土變角軟化桁架模型
8.2.3 板式構件抗扭機理分析
8.2.4 對Marti等人試驗的進一步分析
8.3 鋼-混凝土組合I形梁的抗扭分析
8.3.1 試驗研究概況
8.3.2 扭轉中的組合作用
8.3.3 抗扭分析模型
8.3.4 簡化分析模型
8.3.5 彎扭相關強度
8.4 鋼-混凝土組合箱梁的抗扭分析
8.4.1 試驗研究概況
8.4.2 抗扭分析模型
8.4.3 討論
8.4.4 彎扭相關強度
參考文獻
第9章 槽形鋼-混凝土組合梁
9.1 引言
9.1.1 城市軌道高架橋上部梁結構形式
9.1.2 鋼筋混凝土槽形梁
9.2 一種新型的U形截面(槽形)鋼一混凝土組合梁
9.3 槽形組合梁基本受力性能初探
9.3.1 單元類型
9.3.2 線路和軌道條件
9.3.3 荷載類型
9.3.4 槽形組合梁的有限元計算模型
9.3.5 槽形組合梁的非線性彈性分析
9.4 槽形組合梁的試驗研究
9.4.1 構件設計
9.4.2 材料性能
9.4.3 試驗裝置及加載方案
9.4.4 測點布置方案
9.4.5 槽形組合梁試驗結果
9.4.6 試驗與計算結果的對比
9.5 小結
參考文獻
第10章 鋼板-混凝土組合加固技術
10.1 引言
10.2 鋼板-混凝土組合抗彎加固的試驗研究
10.2.1 試驗概況
10.2.2 構件設計
10.2.3 構件制作
10.2.4 材料性能
10.2.5 試驗裝置及量測方案
10.2.6 鋼板-混凝土組合梁試驗結果及分析
10.2.7 鋼板-混凝土組合抗彎加固梁試驗結果及分析
10.3 鋼板-混凝土組合抗彎加固承載力的理論分析
10.3.1 二次受力構件滯后應變計算
10.3.2 開裂荷載
10.3.3 截面抗彎承載力
10.3.4 界面剝離破壞荷載
10.4 鋼板-混凝土組合抗彎加固正常使用極限狀態分析
10.4.1 組合抗彎加固的撓度計算
10.4.2 組合抗彎加固的裂縫寬度計算
10.5 鋼板-混凝土組合抗彎加固界面受力分析
10.5.1 簡述
10.5.2 組合抗彎加固中栓釘的實際承載力
10.5.3 組合抗彎加固新老混凝土界面承載力
10.6 小結
參考文獻
第11章 組合結構工程實例
11.1 高層及超高層建筑
11.1.1 北京財源國際中心西塔
11.1.2 天津津塔
11.1.3 廣州合景大廈
11.1.4 東莞青少活動中心
11.2 大跨建筑
11.2.1 武昌火車站
11.2.2 吳江大廈
11.2.3 北京大屯路下穿隧道工程
11.3 橋梁結構
11.3.1 濰坊市跨濟青高速立交橋
11.3.2 河南漯平高速甘劉立交橋
11.3.3 廈門圓博園11號橋
11.3.4 重慶觀音巖長江大橋
11.3.5 青島海灣大橋
11.4 結構加固改造
11.4.1 工型混凝土梁組合加固
11.4.2 工型混凝土梁組合加固
11.4.3 箱形混凝土梁組合加固
11.4.4 混凝土橋梁組合加寬
11.4.5 地下通道組合加固
11.4.6 既有建筑增層改造
11.5 其他結構
11.5.1 大型煙囪組合結構隔板
11.5.2 鐵路隧道組合結構襯砌
參考文獻
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 組合結構的歷史回顧和發展現狀
1.2.1 鋼-混凝土組合構件和節點
1.2.2 鋼-混凝土組合結構體系
1.3 組合結構研究及應用展望
1.3.1 新型組合構件
1.3.2 超高層與大跨組合結構體系
1.3.3 新型組合結構在隧道、深井、海洋平臺等領域的應用
1.3.4 組合加固技術
1.4 小結
參考文獻
第2章 高層混合結構的抗震性能
2.1 引言
2.2 混合結構的地震反應分析模型
2.3 框架-混凝土核心筒結構的抗側剛度解析
2.3.1 帶加強層結構的抗側剛度解析
2.3.2 無加強層結構的抗側剛度解析
2.3.3 統一剛度比參數及合理取值范圍
2.4 鋼框架-混凝土核心筒結構的位移限值
2.4.1 帶加強層鋼框架-混凝土核心筒結構
2.4.2 無加強層鋼框架-混凝土核心筒結構
2.4.3 位移角限值取值方法探討
2.5 混合結構的抗震安全評價
2.5.1 抗震安全評價流程
2.5.2 結構算例及可比性分析
2.5.3 方法驗證
2.5.4 混合結構的安全性能比較
參考文獻
第3章 考慮組合樓蓋作用的框架抗震性能
3.1 引言
3.2 鋼-混凝土組合框架的試驗研究
3.2.1 試驗概況
3.2.2 彈性試驗結果及分析
3.2.3 破壞試驗結果及分析
3.3 鋼-混凝土組合樓蓋面內作用分析
3.3.1 幾何模型
3.3.2 參數分析
3.3.3 剛度比R
3.4 鋼-混凝土組合樓蓋面外作用分析
3.4.1 簡述
3.4.2 鋼-混凝土組合梁的M-φ關系
3.4.3 組合框架靜力彈塑性分析
3.5 鋼-混凝土組合框架計算方法
3.5.1 簡述
3.5.2 組合樓蓋層剪力分配的簡化計算
3.5.3 框架組合梁的混凝土翼緣有效寬度
3.5.4 框架組合梁剛度的近似計算
3.6 小結
參考文獻
第4章 雙向鋼-混凝土組合梁板體系
4.1 引言
4.2 雙向組合梁板體系的試驗研究
4.2.1 試驗概況
4.2.2 簡支雙向組合梁板體系的彈性試驗結果及分析
4.2.3 簡支雙向組合梁板體系的塑性試驗結果及分析
4.2.4 鋼梁鉸接混凝土板連續雙向組合梁板體系的彈性試驗結果
4.2.5 鋼梁鉸接混凝土板連續雙向組合梁板體系的塑性試驗結果
4.3 簡支雙向組合梁板體系混凝土板有效翼緣寬度分析
4.3.1 分析模型
4.3.2 雙向組合梁板體系中組合梁抗彎剛度
4.3.3 膜應力分析
4.3.4 彎曲應力分析
4.3.5 剪切有效翼緣寬度分析
4.3.6 彎曲有效翼緣寬度分析
4.4 雙向組合梁板體系的彈性分析
4.4.1 簡支雙向組合梁板體系的彈性分析
4.4.2 鋼梁鉸接混凝土板連續雙向組合梁板體系的彈性分析
4.4.3 角點支承雙向組合梁板體系的彈性分析
4.5 雙向組合梁板體系的極限承載力分析
4.5.1 簡支雙向組合梁板體系極限承載力分析
4.5.2 鋼梁鉸接混凝土板連續雙向組合梁板體系極限承載力分析
4.6 小結
參考文獻
第5章 方鋼管混凝土-組合梁節點的抗震性能
5.1 引言
5.2 試驗研究
5.2.1 試驗方案
5.2.2 試驗結果
5.3 節點抗彎承載力分析
5.3.1 節點抗彎承載力分析
5.3.2 試驗驗證
5.4 節點抗剪性能分析
5.4.1 剪力-剪切變形曲線的恢復力模型
5.4.2 方鋼管混凝土柱節點的抗剪承載力分析
5.5 節點變形分析
5.5.1 梁端變形分析
5.5.2 試驗驗證
5.6 方鋼管混凝土柱節點的設計方法
5.6.1 節點的抗彎承載力設計方法
5.6.2 節點的抗剪承載力設計方法
5.6.3 節點的構造措施建議
參考文獻
第6章 鋼管混凝土格構柱受力性能研究
6.1 引言
6.2 鋼管混凝土格構柱軸壓試驗研究
6.2.1 試驗概況
6.2.2 試驗方案
6.2.3 雙肢鋼管混凝土格構柱試驗結果
6.2.4 三肢鋼管混凝土格構柱試驗結果
6.2.5 四肢鋼管混凝土格構柱試驗結果
6.3 軸心受壓鋼管混凝土格構柱剪力計算
6.3.1 剪力計算公式推導
6.3.2 參數分析與公式回歸
6.3.3 結語
6.4 小結
參考文獻
第7章 組合轉換框架的試驗研究與分析
7.1 引言
7.2 鋼-混凝土組合轉換梁的受力性能
7.2.1 正截面承載力分析
7.2.2 考慮滑移效應時組合轉換梁的剛度
7.3 鋼-混凝土組合轉換框架的試驗研究
7.3.1 試驗概況
7.3.2 試驗設計及試驗內容
7.3.3 試驗結果分析
7.4 鋼-混凝土組合轉換框架有限元分析
7.4.1 試驗模型有限元分析
7.4.2 轉換梁剛度對轉換框架受力性能的影響
7.4.3 轉換梁剛度對轉換框架破壞機制的影響
7.5 轉換梁選型及設計方法
7.5.1 轉換梁選型建議
7.5.2 組合轉換梁設計方法
參考文獻
第8章 組合梁的抗扭性能研究
8.1 引言
8.2 鋼筋混凝土板式構件的抗扭分析
8.2.1 試驗研究概況
8.2.2 鋼筋混凝土變角軟化桁架模型
8.2.3 板式構件抗扭機理分析
8.2.4 對Marti等人試驗的進一步分析
8.3 鋼-混凝土組合I形梁的抗扭分析
8.3.1 試驗研究概況
8.3.2 扭轉中的組合作用
8.3.3 抗扭分析模型
8.3.4 簡化分析模型
8.3.5 彎扭相關強度
8.4 鋼-混凝土組合箱梁的抗扭分析
8.4.1 試驗研究概況
8.4.2 抗扭分析模型
8.4.3 討論
8.4.4 彎扭相關強度
參考文獻
第9章 槽形鋼-混凝土組合梁
9.1 引言
9.1.1 城市軌道高架橋上部梁結構形式
9.1.2 鋼筋混凝土槽形梁
9.2 一種新型的U形截面(槽形)鋼一混凝土組合梁
9.3 槽形組合梁基本受力性能初探
9.3.1 單元類型
9.3.2 線路和軌道條件
9.3.3 荷載類型
9.3.4 槽形組合梁的有限元計算模型
9.3.5 槽形組合梁的非線性彈性分析
9.4 槽形組合梁的試驗研究
9.4.1 構件設計
9.4.2 材料性能
9.4.3 試驗裝置及加載方案
9.4.4 測點布置方案
9.4.5 槽形組合梁試驗結果
9.4.6 試驗與計算結果的對比
9.5 小結
參考文獻
第10章 鋼板-混凝土組合加固技術
10.1 引言
10.2 鋼板-混凝土組合抗彎加固的試驗研究
10.2.1 試驗概況
10.2.2 構件設計
10.2.3 構件制作
10.2.4 材料性能
10.2.5 試驗裝置及量測方案
10.2.6 鋼板-混凝土組合梁試驗結果及分析
10.2.7 鋼板-混凝土組合抗彎加固梁試驗結果及分析
10.3 鋼板-混凝土組合抗彎加固承載力的理論分析
10.3.1 二次受力構件滯后應變計算
10.3.2 開裂荷載
10.3.3 截面抗彎承載力
10.3.4 界面剝離破壞荷載
10.4 鋼板-混凝土組合抗彎加固正常使用極限狀態分析
10.4.1 組合抗彎加固的撓度計算
10.4.2 組合抗彎加固的裂縫寬度計算
10.5 鋼板-混凝土組合抗彎加固界面受力分析
10.5.1 簡述
10.5.2 組合抗彎加固中栓釘的實際承載力
10.5.3 組合抗彎加固新老混凝土界面承載力
10.6 小結
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第11章 組合結構工程實例
11.1 高層及超高層建筑
11.1.1 北京財源國際中心西塔
11.1.2 天津津塔
11.1.3 廣州合景大廈
11.1.4 東莞青少活動中心
11.2 大跨建筑
11.2.1 武昌火車站
11.2.2 吳江大廈
11.2.3 北京大屯路下穿隧道工程
11.3 橋梁結構
11.3.1 濰坊市跨濟青高速立交橋
11.3.2 河南漯平高速甘劉立交橋
11.3.3 廈門圓博園11號橋
11.3.4 重慶觀音巖長江大橋
11.3.5 青島海灣大橋
11.4 結構加固改造
11.4.1 工型混凝土梁組合加固
11.4.2 工型混凝土梁組合加固
11.4.3 箱形混凝土梁組合加固
11.4.4 混凝土橋梁組合加寬
11.4.5 地下通道組合加固
11.4.6 既有建筑增層改造
11.5 其他結構
11.5.1 大型煙囪組合結構隔板
11.5.2 鐵路隧道組合結構襯砌
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