钢管混凝土统一理论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学出版社

作者:钟善桐

出品人:

页数:178

译者:

出版时间:2006-8

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787302135746

丛书系列:

图书标签:

• 钢管混凝土
• 结构工程
• 混凝土结构
• 统一理论
• 力学
• 材料力学
• 结构设计
• 建筑工程
• 新型结构
• 工程技术

结构工程领域的基石：混凝土结构设计与抗震性能研究 导读： 本书深入探讨了现代土木工程中至关重要的混凝土结构设计理论与实践，特别是针对复杂受力情况下的结构响应和抗震性能的提升。全书内容涵盖了从材料本构关系到整体结构分析的完整体系，旨在为工程师、研究人员及高年级学生提供一套系统、深入且具备前瞻性的技术参考。 第一部分：混凝土材料的本构关系与本构模型 本书的首要部分聚焦于混凝土材料本身的行为特性。理解混凝土在不同应力状态下的非线性响应是精确结构分析的基础。我们详细考察了普通混凝土、高强混凝土以及再生骨料混凝土的力学性能差异。 1.1 混凝土的单轴与双轴受力分析： 阐述了混凝土在单向受拉、受压情况下的应力-应变曲线特征，包括弹性阶段、塑性屈服及残余强度。特别强调了侧限约束对混凝土抗压强度的影响，引入了经典的三轴应力状态下的屈服面和破坏准则，如莫尔-库仑准则的改进形式以及更精确的张量形式的屈服函数。 1.2 损伤本构模型与退化机理： 深入剖析了混凝土内部微裂缝扩展与损伤积累的过程。我们基于连续介质损伤力学（CDM）的框架，构建了考虑荷载历史和卸载/再加载效应的损伤本构模型。该模型能够准确描述混凝土在循环荷载作用下的刚度退化规律，这对于地震工程和疲劳分析至关重要。讨论了粘塑性效应在混凝土本构描述中的作用，区分了瞬态响应和长期变形。 1.3 钢筋与混凝土的界面行为： 钢筋与混凝土的有效协同工作依赖于它们之间的粘结性能。本章详述了钢筋滑移、界面剪切应力分布的机制。通过实验数据拟合，提出了适用于不同保护层厚度和钢筋表面处理方式的粘结强度模型，并将其纳入整体有限元分析框架中，以准确模拟结构构件的开裂和延展性。 第二部分：结构构件的极限状态设计与分析 在掌握了材料本构特性的基础上，本书转向对典型结构构件的承载能力和延性设计。 2.1 钢筋混凝土梁的抗弯与抗剪设计： 采用基于塑性铰理论和界面应力场分析的方法，重新审视了钢筋混凝土梁的极限抗弯承载力计算。重点探讨了深梁、悬臂梁等特殊截面形式的设计要点。在抗剪方面，详细推导了斜截面受剪破坏的机理，比较了不同规范中剪力筋配筋的合理性，并结合试验现象，优化了剪力墙-梁节点区域的配筋构造。 2.2 钢筋混凝土柱的轴压与偏心受压： 柱作为主要的竖向承重构件，其稳定性至关重要。本节着重分析了高轴压比下的承载性能退化。引入了“P-M-N”相互作用曲面的精确建立方法，并探讨了长细比对柱屈曲行为的影响。对于偏心受压构件，强调了在强震作用下，核心区混凝土被有效约束以保证延性的重要性。 2.3 楼板与剪力墙体系分析： 针对现浇钢筋混凝土楼板，分析了板柱节点域的应力集中问题。在剪力墙部分，详细介绍了剪力墙的开裂刚度折减系数的取值依据，以及水平缝和垂直缝对整体抗剪性能的影响。通过等效力学模型，展示了如何将复杂的墙体-楼板连接转化为简化的梁-柱体系进行整体分析。 第三部分：结构抗震性能评估与延性设计 现代结构设计强调的已不再是单纯的强度满足，更重要的是在极端荷载下的性能保持。本部分构成了本书的前沿和重点。 3.1 性能化抗震设计理念（Performance-Based Seismic Design, PBSD）： 详细介绍了PBSD的哲学思想，包括确定目标性能水平（如即时使用、生命安全、倒塌防止）与相应的地震作用水平（多遇、基本、罕遇地震）。阐述了如何通过性能点（Performance Point）的确定来实现设计目标。 3.2 非线性动力分析方法： 阐述了在结构抗震分析中应用的时间历史分析（Time History Analysis）和非线性静力推覆分析（Nonlinear Static Pushover Analysis）。重点介绍了如何精确率定和选择合适的非线性恢复力模型（如纤维截面模型、集中塑性铰模型），以准确反映结构的滞回特性。分析了阻尼比在动力响应中的敏感性问题。 3.3 结构延性与耗能机制： 延性是结构抵抗地震能量输入的核心能力。本书深入研究了如何通过优化配筋率、配箍率以及构件长细比来保证结构具有足够的变形能力。重点讨论了“强柱弱梁”设计原则的量化指标，以及如何在节点区域（如梁柱交接处）通过密集的箍筋配置，实现混凝土的“套筒效应”，从而有效提高耗能能力和延性。 3.4 基础与地基的相互作用： 承认地基对上部结构地震响应的显著影响。详细讨论了土-结构相互作用（SSI）对结构自振周期和阻尼的影响，并介绍了等效弹簧-阻尼器模型在SSI分析中的应用，尤其关注了在软土地基上高层建筑的抗震设计策略。 第四部分：新型高性能材料与结构体系 本书的最后一部分展望了混凝土结构领域的前沿发展。 4.1 高性能混凝土（HPC）的应用： 介绍了超高强混凝土（UHPC）的微观结构和宏观力学特性。分析了UHPC在构件尺寸效应、收缩和徐变方面的特殊性，并讨论了其在预应力构件和复杂节点中的应用潜力。 4.2 结构健康监测（SHM）与反馈控制： 探讨了如何利用嵌入式传感器（如光纤光栅传感器）实时获取结构的应变和振动信息，并结合有限元模型进行状态评估。最后，简要介绍了基于实时反馈的智能减隔震技术（如半主动控制系统）在提高结构抗震性能方面的最新进展。 总结： 《结构工程领域的基石：混凝土结构设计与抗震性能研究》不仅是对现有规范和理论的梳理，更是一本面向复杂工程实际和未来挑战的参考书。它强调从材料本构到整体性能的逻辑一致性，旨在培养结构工程师的深入理解能力和解决复杂问题的创新思维。

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