AFRP約束混凝土柱性能理論

前言

第一章 概論

1.1 afrp約束混凝土柱的特點

1.2 afrp加固混凝土結(jié)構(gòu)的規(guī)范規(guī)程

1.3 工程應(yīng)用

1.4 本書的主要內(nèi)容

第二章 短期荷載作用下afrp約束高強(qiáng)素混凝土柱的性能

2.1 引言

2.2 研究現(xiàn)狀

2.3 試驗研究

2.4 預(yù)測模型

2.5 數(shù)值分析

第三章 短期荷載作用下afrp約束高強(qiáng)鋼筋混凝土柱的性能

3.1 引言

3.2 研究現(xiàn)狀

3.3 試驗研究

3.4 預(yù)測模型

3.5 數(shù)值分析

第四章 長期荷載作用下afrp約束混凝土柱的性能

4.1 引言

4.2 研究現(xiàn)狀

4.3 試驗研究

4.4 混凝土徐變、收縮模型

4.5 frp徐變模型

4.6 frp約束混凝土柱徐變模型

4.7 試驗及模型分析結(jié)果與討論

4.8 參數(shù)分析

第五章 長期荷載作用后afrp約束混凝土柱的性能

5.1 引言

5.2 研究現(xiàn)狀

5.3 試驗研究

5.4 徐變-塑性應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型

5.5 試驗結(jié)果分析及模型驗證

第六章 afrp約束混凝土柱的尺寸效應(yīng)

6.1 引言

6.2 研究現(xiàn)狀

6.3 試驗研究

6.4 試驗結(jié)果和分析

6.5 尺寸相關(guān)的預(yù)測模型

第七章 anip約束混凝土柱的多尺度分析

7.1 引言

7.2 研究現(xiàn)狀

7.3 基于微結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論的多尺度解析模型

7.4 基于分形-微平面模型的多尺度數(shù)值分析

參考文獻(xiàn) 2100433B

《AFRP約束混凝土柱性能理論》旨在對AFRP約束混凝土短柱的軸壓性能進(jìn)行理論分析，主要內(nèi)容包括短期荷載作用下AFRP約束高強(qiáng)混凝土和高強(qiáng)鋼筋混凝土短柱的性能、長期荷載作用下（后）AFRP約束混凝土短柱的性能、AFRP約束混凝土短柱的尺寸效應(yīng)研究及多尺度分析。

本書系統(tǒng)地闡述了作者在鋼管約束混凝土柱，鋼管約束鋼筋混凝土柱，鋼管約束型鋼混凝土柱的理論、試驗方法和設(shè)計方法方面的創(chuàng)新性研究成果，并給出了這種新型構(gòu)件的典型工程應(yīng)用實例。內(nèi)容主要包括：鋼管約束混凝土軸壓短柱的力學(xué)性能；鋼管約束鋼筋混凝土框架柱和鋼管約束型鋼混凝土框架柱的滯回性能；各類鋼管約束混凝土柱的承載力計算方法、構(gòu)造與設(shè)計方法；鋼管約束混凝土柱的五個典型工程應(yīng)用情況。

本書可供土木工程專業(yè)的高年級本科生、研究生、教師、科研人員和工程技術(shù)人員參考。

鋼管約束鋼筋混凝土柱具有承載力高、抗震性能好、節(jié)點構(gòu)造簡單等優(yōu)點，在高層建筑與大跨空間結(jié)構(gòu)中得到了應(yīng)用。目前國內(nèi)外尚無關(guān)于方鋼管約束鋼筋混凝土柱抗火性能的研究，更無設(shè)計規(guī)范或規(guī)程可供參考。因受力特點不同，方鋼管約束鋼筋混凝土柱不能套用鋼筋混凝土柱或鋼管混凝土柱的抗火研究成果。因此對方鋼管約束鋼筋混凝土柱抗火性能開展了試驗研究與理論分析，并提出了相應(yīng)的抗火設(shè)計方法。首先進(jìn)行了方鋼管約束鋼筋混凝土柱足尺明火試驗，實測了標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)作用下構(gòu)件截面關(guān)鍵測點溫度、軸向變形、柱頂轉(zhuǎn)角、側(cè)向變形、耐火極限和破壞模式，獲得了荷載比和偏心距對火災(zāi)下構(gòu)件變形和耐火極限的影響規(guī)律。建立了方鋼管約束鋼筋混凝土柱溫度場和耐火極限的有限元分析模型，分析了荷載比、截面尺寸、偏心率等參數(shù)對溫度場和耐火極限的影響規(guī)律，提出了標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)作用下鋼管、鋼筋與混凝土溫度的計算方法與耐火極限的計算方法。實際結(jié)構(gòu)中受火柱受到相鄰構(gòu)件的約束，受力機(jī)理和抗火性能與單體構(gòu)件顯著不同，因此分析了端部軸向約束與轉(zhuǎn)動約束作用對構(gòu)件抗火性能的影響。獲得了軸向約束剛度比和轉(zhuǎn)動約束剛度比對構(gòu)件耐火極限的影響規(guī)律，提出了火災(zāi)下構(gòu)件計算長度計算公式，以及考慮端部約束的方鋼管約束鋼筋混凝土柱抗火設(shè)計方法。本項目揭示了火災(zāi)下方鋼管約束鋼筋混凝土柱的工作機(jī)理，建立了方鋼管約束鋼筋混凝土柱的抗火設(shè)計方法，為該類構(gòu)件的防火設(shè)計奠定了基礎(chǔ)，進(jìn)一步完善了鋼管約束鋼筋混凝土柱的設(shè)計理論。 2100433B

第一章 緒論

1．1 研究背景

1．2 FRP對性能不足的混凝土柱修復(fù)和加固的應(yīng)用研究

1．3 FRP約束混凝土柱受壓性能的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1．3．1 軸心受壓性能

1．3．2 應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型

1．3．3 偏心受壓性能

1．3．4 數(shù)值模擬

1．3．5 FRP-混凝土-鋼新型組合柱

1．4 主要研究內(nèi)容及意義

1．5 本章小結(jié)

第二章 FRP約束混凝土柱的軸壓性能研究Ⅰ：應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型和數(shù)值模擬

2．1 引言

2．2 軸壓下FRP約束混凝土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系統(tǒng)一模型

2．2．1 應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線

2．2．2 轉(zhuǎn)折點應(yīng)力和應(yīng)變

2．2．3 極限破壞點應(yīng)力

2．2．4 極限破壞點應(yīng)變

2．2．5 模型驗證

2．3 FRP對混凝土強(qiáng)弱約束的判別模型

2．3．1 已有的強(qiáng)弱約束判別模型

2．3．2 建議模型

2．4 軸壓下FRP約束混凝土柱的數(shù)值模擬

2．4．1 問題的提出

2．4．2 單元類型和材料模型選取

2．4．3 有限元模型

2．4．4 數(shù)值模型驗證

2．4．5 數(shù)值結(jié)果分析

2．5 本章小結(jié)

第三章 FRP約束混凝土柱的軸壓性能研究Ⅱ：強(qiáng)度和極限應(yīng)變模型

3．1 引言

3．2 已有模型

3．2．1 主要影響參數(shù)

3．2．2 已有的強(qiáng)度模型

3．2．3 已有的極限應(yīng)變模型

3．3 對已有模型的評估

3．3．1 試驗數(shù)據(jù)采集

3．3．2 對已有強(qiáng)度模型的評估

3．3．3 對已有極限應(yīng)變模型的評估

3．4 建議模型

3．5 本章小結(jié)

第四章 FRP約束鋼筋混凝土柱的偏壓性能研究

4．1 引言

4．2 偏壓下FRP約束鋼筋混凝土柱的數(shù)值模擬

4．2．1 單元類型和材料模型選取

4．2．2 有限元模型

4．2．3 數(shù)值模型驗證

4．2．4 數(shù)值結(jié)果分析

4．3 基于數(shù)值模型的數(shù)值試驗

4．3．1 試驗設(shè)計及結(jié)果分析

4．3．2 柱中部受壓區(qū)混凝土最大應(yīng)力和最大應(yīng)變的計算

4．4 偏壓下FRP約束鋼筋混凝土柱承載力計算模型

4．4．1 承載力分析模型

4．4．2 承載力設(shè)計模型

4．5 偏壓下FRP約束鋼筋混凝土柱P-M關(guān)系模型

4．5．1 P-M關(guān)系簡化計算模型

4．5．2 簡化模型驗證

4．5．3 基于簡化計算模型的參數(shù)分析

4．6 本章小結(jié)

第五章 FRP-混凝土-鋼混合雙管柱的軸壓性能研究

5．1 引言

5．2 FRP與鋼雙管約束混凝土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系理論模型

5．2．1 變形協(xié)調(diào)假定

5．2．2 平面應(yīng)變條件下受力分析

5．2．3 材料本構(gòu)關(guān)系及破壞準(zhǔn)則選取

5．2．4 理論模型計算流程

5．2．5 理論模型驗證

5．2．6 基于理論模型的參數(shù)分析

5．3 軸壓下FRP-混凝土-鋼混合雙管柱的數(shù)值模擬

5．3．1 單元類型和材料模型選取

5．3．2 有限元模型

5．3．3 數(shù)值模型驗證

5．3．4 數(shù)值結(jié)果分析

5．4 加載方式對FRP-混凝土-鋼混合雙管柱軸壓性能的影響

5．4．1 不同加載方式下軸壓性能的理論分析

5．4．2 算例分析

5．5 本章小結(jié)

第六章 結(jié)論與展望

6．1 主要工作及結(jié)論

6．2 主要創(chuàng)新點

6．3 有待解決的問題

附錄

附錄A FRP約束混凝土柱軸壓試驗資料

附錄B FRP約束鋼筋混凝土柱偏壓試驗資料

附錄C FRP-混凝土-鋼混合雙管柱軸壓試驗資料

參考文獻(xiàn) 2100433B