預(yù)應(yīng)力混凝土材料及結(jié)構(gòu)性能

第1章 緒論

1.1 預(yù)應(yīng)力材料

1.1.1 混凝土材料

1.1.2 預(yù)應(yīng)力筋

1.1.3 非預(yù)應(yīng)力筋

1.1.4 型鋼

1.2 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)分類與特點(diǎn)

1.2.1 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)分類

1.2.2 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1.3 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)耐久性能

1.3.1 應(yīng)力狀態(tài)下混凝土碳化性能

1.3.2 非預(yù)應(yīng)力鋼筋銹蝕的結(jié)構(gòu)性能

1.3.3 預(yù)應(yīng)力鋼筋銹蝕的結(jié)構(gòu)性能

1.4 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)疲勞性能

1.4.1 混凝土疲勞性能

1.4.2 非預(yù)應(yīng)力鋼筋疲勞性能

1.4.3 預(yù)應(yīng)力鋼筋疲勞性能

1.4.4 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)疲勞性能

本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第2章 超高強(qiáng)混凝土

2.1 超高強(qiáng)混凝土的配制

2.1.1 原材料要求

2.1.2 配合比的設(shè)計(jì)

2.1.3 超高強(qiáng)混凝土的拌制

2.2 超高強(qiáng)混凝土的性能測(cè)試

2.2.1 力學(xué)性能測(cè)試

2.2.2 力學(xué)性能分析

本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第3章 纖維增強(qiáng)超高強(qiáng)混凝土

3.1 鋼纖維超高強(qiáng)混凝土

3.1.1 鋼纖維超高強(qiáng)混凝土的配制

3.1.2 抗壓強(qiáng)度

3.1.3 劈裂抗拉強(qiáng)度

3.1.4 拉壓比

3.2 高彈模PVA纖維超高強(qiáng)混凝土

3.2.1 高彈模PVA纖維超高強(qiáng)混凝土的配制

3.2.2 抗壓強(qiáng)度

3.2.3 劈裂抗拉強(qiáng)度

3.2.4 拉壓比

本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第4章 自密實(shí)再生骨料混凝土

4.1 力學(xué)性能

4.1.1 混凝土強(qiáng)度與混凝土類型對(duì)力學(xué)性能的影響

4.1.2 粉煤灰摻量和再生骨料特性對(duì)力學(xué)性能的影響

4.2 抗?jié)B性能

4.2.1 吸水性試驗(yàn)

4.2.2 水滲透性試驗(yàn)

4.2.3 氯離子滲透性試驗(yàn)

本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第5章 鋼絞線的腐蝕與疲勞

5.1 試驗(yàn)概況

5.2 試驗(yàn)結(jié)果分析

5.2.1 靜力拉伸試驗(yàn)

5.2.2 疲勞試驗(yàn)

本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第6章 預(yù)應(yīng)力混凝土梁的腐蝕與疲勞

6.1 試驗(yàn)概況

6.1.1 試件設(shè)計(jì)與制作

6.1.2 加速腐蝕裝置

6.1.3 加載方案與測(cè)點(diǎn)布置

6.2 靜載試驗(yàn)結(jié)果分析

6.2.1 試驗(yàn)過(guò)程與破壞形態(tài)

6.2.2 荷載-撓度曲線

6.2.3 鋼筋與混凝土應(yīng)變變化規(guī)律

6.2.4 平截面假定驗(yàn)證

6.2.5 裂縫發(fā)展規(guī)律

6.3 有限元分析

6.3.1 單元選取

6.3.2 材料本構(gòu)關(guān)系

6.3.3 模型建立

6.3.4 計(jì)算結(jié)果分析

6.4 疲勞試驗(yàn)結(jié)果及分析

6.4.1 破壞形態(tài)

6.4.2 跨中撓度-循環(huán)次數(shù)曲線

6.4.3 鋼筋應(yīng)變發(fā)展規(guī)律

6.4.4 受壓區(qū)混凝土殘余應(yīng)變發(fā)展規(guī)律

6.4.5 裂縫發(fā)展規(guī)律

6.4.6 疲勞壽命與疲勞強(qiáng)度

6.5 疲勞損傷全過(guò)程分析

6.5.1 靜載過(guò)程非線性受力分析

6.5.2 材料的疲勞本構(gòu)模型

6.5.3 材料疲勞破壞準(zhǔn)則

6.5.4 疲勞過(guò)程非線性分析流程

6.5.5 疲勞過(guò)程計(jì)算結(jié)果分析

本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第7章 預(yù)應(yīng)力超高強(qiáng)混凝土梁

7.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

7.1.1 試驗(yàn)?zāi)康?

7.1.2 試件設(shè)計(jì)與制作

7.1.3 加載裝置與加載制度

7.1.4 觀測(cè)內(nèi)容與測(cè)點(diǎn)布置

7.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

7.2.1 破壞模式和裂縫形態(tài)

7.2.2 荷載-撓度曲線

7.3 預(yù)應(yīng)力超高強(qiáng)混凝土梁受剪承載能力分析

7.3.1 彈性剛度分析

7.3.2 影響受剪能力的因素

7.3.3 試驗(yàn)結(jié)果與規(guī)范計(jì)算值的對(duì)比分析

7.3.4 受剪承載力建議計(jì)算公式

本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第8章 預(yù)應(yīng)力型鋼超高強(qiáng)混凝土梁

8.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

8.1.1 試驗(yàn)?zāi)康?

8.1.2 試件設(shè)計(jì)與制作

8.1.3 加載裝置與加載制度

8.1.4 觀測(cè)內(nèi)容與測(cè)點(diǎn)布置

8.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

8.2.1 破壞模式和裂縫形態(tài)

8.2.2 試驗(yàn)梁的開裂荷載和極限荷載

8.2.3 荷載-撓度曲線

8.3 預(yù)應(yīng)力型鋼超高強(qiáng)混凝土梁受剪承載能力分析

8.3.1 影響受剪能力的因素

8.3.2 我國(guó)現(xiàn)行設(shè)計(jì)方法的比較

8.3.3 受剪承載力建議計(jì)算公式

8.4 有限元計(jì)算

8.4.1 單元選取

8.4.2 預(yù)應(yīng)力處理

8.4.3 模型建立

8.4.4 模型求解

8.4.5 計(jì)算結(jié)果分析

8.5 內(nèi)置型鋼對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響

8.5.1 變形研究

8.5.2 剪切延性分析

8.6 循環(huán)荷載對(duì)預(yù)應(yīng)力型鋼超高強(qiáng)混凝土梁受剪性能影響

8.6.1 試驗(yàn)?zāi)康?

8.6.2 試件設(shè)計(jì)和制作

8.6.3 加載裝置與加載制度

8.6.4 觀察內(nèi)容與測(cè)點(diǎn)布置

8.6.5 試驗(yàn)結(jié)果與分析

本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)2100433B

本書共八章，主要內(nèi)容包括：緒論、超高強(qiáng)混凝土、纖維增強(qiáng)混凝土、自密實(shí)再生骨料混凝土、鋼絞線腐蝕與疲勞、預(yù)應(yīng)力混凝土梁壽命預(yù)測(cè)、預(yù)應(yīng)力超高強(qiáng)混凝土梁、預(yù)應(yīng)力鋼骨超高強(qiáng)混凝土梁。

本書可供從事土木工程專業(yè)的科技人員和設(shè)計(jì)人員參考，也可以作為土木工程專業(yè)的研究生和本科生的參考書。

存儲(chǔ)LNG（液化天然氣）、液氧、液氮等超低溫液體的儲(chǔ)罐和超低溫冷庫(kù)的設(shè)計(jì)自主化，以及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在嚴(yán)寒地區(qū)的安全使用，要求掌握預(yù)應(yīng)力混凝土在超低溫環(huán)境下的材料性能和結(jié)構(gòu)性能。本項(xiàng)目通過(guò)在超低溫環(huán)境下的系列試驗(yàn)，研究超低溫環(huán)境下混凝土力學(xué)性能增強(qiáng)機(jī)理和凍融損傷機(jī)理，提出混凝土最佳配合比建議；研究造成預(yù)應(yīng)力損失的主要因素及超低溫對(duì)其影響規(guī)律，建立預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算公式；研究預(yù)應(yīng)力混凝土梁在超低溫環(huán)境下的結(jié)構(gòu)性能及凍融循環(huán)對(duì)其結(jié)構(gòu)性能的影響，提出預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在超低溫環(huán)境下的設(shè)計(jì)計(jì)算方法和遭受超低溫凍融循環(huán)后的受損模型。研究成果將促進(jìn)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在超低溫環(huán)境下的安全廣泛應(yīng)用，為制定LNG儲(chǔ)罐及類似低溫結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)提供有力的技術(shù)支持。

《工程結(jié)構(gòu)性能的數(shù)值分析及實(shí)例》以建模為主線，針對(duì)工程結(jié)構(gòu)性能數(shù)值分析與評(píng)估過(guò)程中普遍存在的計(jì)算模型問(wèn)題進(jìn)行了研討。全書包括四部分：①介紹了硬件、軟件以及建模之間的內(nèi)在聯(lián)系，從而確認(rèn)了建模在結(jié)構(gòu)數(shù)值分析與評(píng)估過(guò)程中的重要地位。②在數(shù)值計(jì)算基礎(chǔ)方面，重點(diǎn)研討了與建模密切相關(guān)的結(jié)構(gòu)的承載傳力特征、線性與非線性評(píng)估的理論模型、結(jié)構(gòu)有限元的基礎(chǔ)理論等，為建模過(guò)程中的數(shù)據(jù)流動(dòng)厘清邏輯關(guān)系。③為便于對(duì)建模原則與方法的理解，列舉了一批有代表性的工程實(shí)例，涉及結(jié)構(gòu)線性、非線性強(qiáng)度的建模與計(jì)算，預(yù)測(cè)車輛焊接結(jié)構(gòu)疲勞壽命的建模與計(jì)算，結(jié)構(gòu)氣動(dòng)壓力響應(yīng)的建模與計(jì)算，幫助讀者做到舉一反三。④基于商業(yè)軟件的二次開發(fā)等，通過(guò)有限元程序編寫實(shí)例，激發(fā)讀者主動(dòng)增添自己專用軟件的創(chuàng)新能力。

近年來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)能源需求的不斷增長(zhǎng)，引進(jìn)和生產(chǎn)LNG（Liquefied Natural Gas，即液化天然氣，是將在常壓下為氣態(tài)的天然氣冷卻至-165℃，使之凝結(jié)成液體）對(duì)優(yōu)化我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)，有效解決能源供應(yīng)安全、生態(tài)環(huán)境保護(hù)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮重要作用。 本次課題在成功研制超低溫試驗(yàn)降溫保溫裝置、試驗(yàn)測(cè)試儀表設(shè)備的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)的研究了超低溫下混凝土力學(xué)性能變化機(jī)理、超低溫下鋼絞線力學(xué)性能、超低溫下鋼絞線與混凝土的粘結(jié)性能、超低溫下混凝土的熱應(yīng)變與收縮徐變、超低溫下鋼絞線線膨脹系數(shù)與應(yīng)力松弛、超低溫下混凝土構(gòu)件預(yù)應(yīng)力損失,并且進(jìn)一步開展了超低溫下有粘結(jié)以及無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁的試驗(yàn)研究以及有限元分析,該課題還探究了低溫及凍融循環(huán)作用下鋼筋混凝土軸心受拉構(gòu)件裂縫開展情況并進(jìn)行了有限元分析。 經(jīng)過(guò)四年的研究，本課題為超低溫環(huán)境下預(yù)應(yīng)力混凝土材料及結(jié)構(gòu)性能的研究積累了大量的數(shù)據(jù)，并取得了一定的成果：低溫下隨著含水率的提高，混凝土的抗壓強(qiáng)度不斷增加；抗凍劑摻量為2%時(shí)，可使混凝土的抗壓強(qiáng)度得到提高；飽水狀態(tài)下混凝土低溫穩(wěn)定階段熱應(yīng)變率大于自然狀態(tài)下混凝土，混凝土低溫穩(wěn)定階段熱應(yīng)變率小于常溫階段；低溫下溫度對(duì)混凝土收縮的影響不明顯，但混凝土的徐變隨著溫度降低而顯著減小，且隨溫度降低徐變更快趨于穩(wěn)定；鋼絞線瞬間線膨脹和平均線膨脹系數(shù)隨著初始應(yīng)力的增大而增大，隨著溫度的降低而減?。讳摻g線應(yīng)力松弛隨著溫度的降低而減小，且其松弛速率也隨著溫度的降低而減?。辉诓男栽囼?yàn)和構(gòu)件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出了低溫下預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算方法；且研究了超低溫下鋼絞線的力學(xué)性能，建立了低溫下預(yù)測(cè)鋼絞線力學(xué)性能的數(shù)值模型；隨著溫度的降低，鋼絞線與混凝土間平均粘結(jié)強(qiáng)度增大；隨著溫度的降低，預(yù)應(yīng)力混凝土梁的開裂荷載、屈服荷載以及極限荷載逐漸增大，且預(yù)應(yīng)力混凝土梁的剛度有一定的提高；提出了一種能夠模擬有粘結(jié)以及無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁低溫下結(jié)構(gòu)性能的有限元計(jì)算方法；低溫條件下鋼筋混凝土軸心受拉構(gòu)件的平均裂縫間距較常溫條件的平均裂縫間距有所增加。 2100433B