鋼管混凝土統(tǒng)一理論——研究與應(yīng)用

圖書(shū)簡(jiǎn)介：

本書(shū)論述的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)新理論，由國(guó)際鋼結(jié)構(gòu)著名學(xué)者鐘善桐教授在近40余年的研究基礎(chǔ)上總結(jié)而成．書(shū)中闡述的內(nèi)容為具有國(guó)際領(lǐng)先地位的成果，反映了我國(guó)學(xué)者在鋼管混凝土結(jié)構(gòu)領(lǐng)域保持國(guó)際領(lǐng)先水準(zhǔn)的理論探索和工程實(shí)踐．

“統(tǒng)一理論”是運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，由鋼材和混凝土的本構(gòu)關(guān)系，用數(shù)值分析法導(dǎo)出鋼管混凝土基本構(gòu)件典型應(yīng)力應(yīng)變?nèi)^(guò)程的關(guān)系曲線，并得到統(tǒng)一設(shè)計(jì)公式．“統(tǒng)一理論”的提出和確立，標(biāo)志著鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)入了一個(gè)嶄新的高度，并為其發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)．

本書(shū)可供大學(xué)土木工程專業(yè)本科和研究生作為教材使用，亦可作為土木工程技術(shù)人員和研究人員的參考書(shū) ．

目錄

第1章前言

1.1鋼管混凝土構(gòu)件的特點(diǎn)

1.2鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在我國(guó)的應(yīng)用和發(fā)展

1.3鋼管混凝土的理論研究概況

第2章鋼管混凝土統(tǒng)一理論與圓鋼管混凝土的工作性能

2.1鋼管混凝土統(tǒng)一理論

2.2圓鋼管混凝土軸心受壓時(shí)的工作性能

2.3圓鋼管混凝土軸心受壓時(shí)Nε(σ-ε)全過(guò)程分析

2.4圓鋼管混凝土軸心受拉時(shí)的工作性能

2.5圓鋼管混凝土受扭和受剪時(shí)的工作性能

2.6圓鋼管混凝土受彎時(shí)的工作性能

第3章鋼管混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度

3.1圓鋼管混凝土構(gòu)件軸心受壓時(shí)的強(qiáng)度

3.2各種截面鋼管混凝土構(gòu)件軸心受壓時(shí)的強(qiáng)度和剛度

3.3各種截面鋼管混凝土構(gòu)件軸心受拉、受扭和受剪時(shí)的強(qiáng)度和剛度

3.4各種截面鋼管混凝土構(gòu)件受彎時(shí)的承載力和剛度

第4章鋼管混凝土構(gòu)件的穩(wěn)定和多種荷載作用下構(gòu)件的承載力

4.1圓鋼管混凝土軸壓構(gòu)件的穩(wěn)定

4.2各種截面鋼管混凝土軸壓構(gòu)件的穩(wěn)定

4.3格構(gòu)式圓鋼管混凝土軸壓構(gòu)件的穩(wěn)定

4.4各種截面鋼管混凝土壓彎構(gòu)件的承載力

4.5多種荷載作用下鋼管混凝土構(gòu)件的承載力

第5章空心鋼管混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度與穩(wěn)定

5.1空心鋼管混凝土構(gòu)件軸心受力時(shí)的工作性能和承載力

5.2空心鋼管混凝土構(gòu)件軸心受壓時(shí)的穩(wěn)定承載力

5.3空心鋼管混凝土構(gòu)件受扭、受剪和受彎時(shí)的承載力

5.4多種荷載作用下空心鋼管混凝土構(gòu)件的承載力

第6章鋼管混凝土構(gòu)件其他性能的統(tǒng)一性、連續(xù)性和相關(guān)性

6.1圓鋼管混凝土構(gòu)件的抗震性能

6.2鋼管混凝土構(gòu)件的施工初應(yīng)力的影響

6.3鋼管混凝土構(gòu)件的抗火性能

后記

參考文獻(xiàn) 2100433B

電弱統(tǒng)一模型的一個(gè)新奇之處是預(yù)言存在中性流。例如電子和中微子散射過(guò)程，在普通的弱相互作用V-A理論中只有由W 傳遞的帶電流過(guò)程。而按照電弱統(tǒng)一模型，還應(yīng)該同時(shí)存在，由Z0傳遞的中性流相互作用過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，入射粒子和出射粒子的電荷沒(méi)有發(fā)生任何變化。這兩個(gè)圖對(duì)散射過(guò)程的貢獻(xiàn)是近似相同的。還有一類反應(yīng)過(guò)程，只能由Z0傳遞，它們?cè)赩-A理論中是不存在的。例如，vμe→vμe的彈性散射。如果實(shí)驗(yàn)上能找到這種類型的事例，無(wú)疑是對(duì)中性流存在給出最可靠的證據(jù)。1973年在西歐中心(CERN)的實(shí)驗(yàn)家們分析了兩年中拍攝的一百四十萬(wàn)張?jiān)剖艺掌?，終于發(fā)現(xiàn)了三個(gè)這樣的事例，從而證明了純輕子的弱相互作用中性流的存在。這使得電弱統(tǒng)一模型得到了充分的肯定，并促成了1979年溫伯格、薩拉姆和格拉肖三位理論物理學(xué)家共享了諾貝爾物理獎(jiǎng)。

當(dāng)時(shí)在他們建立的模型中一些重要的角色特別是傳遞弱相互作用的媒介，W 、W-和Z0三個(gè)規(guī)范粒子，還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。理論家們相信它們一定存在，而且預(yù)言W粒子的質(zhì)量大約為80GeV，Z粒子約為90GeV。它們比質(zhì)子重將近100倍。尋找這樣重的粒子成為實(shí)驗(yàn)家面臨的一個(gè)重大的難題。

實(shí)驗(yàn)家們深知，電子－正電子對(duì)撞機(jī)是尋找新粒子的最好的工具?？上У氖牵?0年代末，已建成的e e-對(duì)撞機(jī)中最大能量的是歐洲的PETRA，它能達(dá)到的最高能量只有38GeV，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于所需要的能量。當(dāng)時(shí)運(yùn)行的質(zhì)子加速器，最大的有兩臺(tái)，一臺(tái)是在美國(guó)費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室，最高能量是500GeV，另一個(gè)是西歐中心(CERN)的SPS，其最高能量為450GeV。表面上看，這兩個(gè)能量值都比所預(yù)言的W和Z的質(zhì)量高得多，似乎是可用的，但其實(shí)不然。原因是這兩臺(tái)機(jī)器都是把質(zhì)子加速去轟擊固定的靶中的質(zhì)子。一方面，高速運(yùn)動(dòng)的質(zhì)子束流與固定的靶質(zhì)子碰撞時(shí)，很大的一部分能量要轉(zhuǎn)化成靶質(zhì)子的功能；另一方面，質(zhì)子與質(zhì)子碰撞產(chǎn)生新粒子靠的是質(zhì)子中的組分夸克之間的相互作用，它們僅能分得質(zhì)子總能量的一部分、所以有效的能量其實(shí)是很小的。費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)子加速器的有效的能量最高只有32GeV，而SPS不超過(guò)30GeV，因此都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于所需要的能量。

西歐中心(CERN)當(dāng)時(shí)正在設(shè)計(jì)能量為100GeV的電子正電子對(duì)撞機(jī)LEP，它無(wú)疑是最理想的。但它要到八十年代末才能建成，CERN的實(shí)驗(yàn)家魯比亞不甘心等待。這是一場(chǎng)激烈的競(jìng)賽，拖延時(shí)間意味著會(huì)有更多的人能搶先得到發(fā)現(xiàn)這些重要粒子的榮譽(yù)。

1976年，魯比亞(C．Rubbia)等開(kāi)始探索一條捷徑。到1981年他們成功地把超級(jí)質(zhì)子加速器SPS改造成了270GeV×270GeV 的一臺(tái)質(zhì)子與反質(zhì)子的對(duì)撞機(jī)。其后實(shí)驗(yàn)家們又經(jīng)過(guò)一年多的努力，使亮度提高了一百多倍。1982年底，UA1組得到了140000個(gè)碰撞事例，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)篩選，終于找到了5個(gè)事例可以確認(rèn)為W粒子的產(chǎn)生。能量為81±5GeV，與理論預(yù)言完全一致。W粒子終于被他們找到了。不久，UA2組也找到了四個(gè)事例，質(zhì)量與UA1組的結(jié)果完全一致。1983年1月25日，他們正式發(fā)布了關(guān)于發(fā)現(xiàn)W粒子的消息。同年的5月份，6個(gè)Z0粒子產(chǎn)生的事例也被魯比亞發(fā)現(xiàn)。 6月份，找到Z0粒子的消息正式公布于眾。它們的質(zhì)量也完全符合理論預(yù)言。由于這兩項(xiàng)重要的發(fā)現(xiàn)，魯比亞于1984年得到了諾貝爾物理獎(jiǎng)。2100433B

基于十二面體單元主剪面應(yīng)力對(duì)和主剪面應(yīng)力對(duì)的作用這兩個(gè)概念提出巖土發(fā)生剪切破壞的新機(jī)理，基于該機(jī)理提出巖土的三剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論并對(duì)其進(jìn)行微細(xì)觀及宏觀理論分析，完成所需的巖土在復(fù)雜應(yīng)力條件下的強(qiáng)度和變形試驗(yàn)，特別是巖土破壞特征方面的試驗(yàn)，進(jìn)一步完善對(duì)所提理論的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；研究以三剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論為基礎(chǔ)的巖土彈塑性本構(gòu)關(guān)系及其在巖土工程有限元計(jì)算中的應(yīng)用方法；研究在實(shí)際巖土工程問(wèn)題中如何依據(jù)工程巖土體的實(shí)際情況來(lái)確定強(qiáng)度準(zhǔn)則中所需巖土力學(xué)參數(shù)值的方法；針對(duì)采用有限元計(jì)算、巖土體為非均質(zhì)體的復(fù)雜巖土工程問(wèn)題，提出一套系統(tǒng)的理論和方法用于解決巖土力學(xué)參數(shù)的空間變異性分析、巖土力學(xué)參數(shù)隨機(jī)場(chǎng)的離散、單元體力學(xué)參數(shù)的最優(yōu)估值、單元體網(wǎng)格的合理劃分等問(wèn)題；根據(jù)所得理論研究成果，完成相應(yīng)的有限元計(jì)算編程，對(duì)一些著名的巖土工程數(shù)值計(jì)算軟件進(jìn)行相應(yīng)的二次開(kāi)發(fā)。 2100433B