预应力组合箱梁结构受力性能试验研究与理论分析--详细介绍

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 当前位置:店销书,专著 建筑 建筑 建筑 预应力组合箱梁结构受力性能试验研究与理论分析
   
预应力组合箱梁结构受力性能试验研究与理论分析
作者:胡少伟
书名:预应力组合箱梁结构受力性能试验研究与理论分析
定价:¥ 228 元
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开本: 16K
标准书号: 978-7-03-063111-4
字数(千): 635
页数: 440
出版日期: 2020-9-25
发行号: TU-1832.0101
装帧: 精装
点击热度: 99
最新印刷日期:    
 
编辑推荐
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获奖情况
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图书介绍
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  本书是作者自2003年开始从事预应力组合箱梁结构研究的成果总结,是预应力组合箱梁结构受力分析与试验研究方面的学术专著。书中阐述了预应力组合箱梁结构在不同荷载下的基本力学性能与试验研究成果,从试验模型提出、室内试验、理论推导分析和数值模拟等方面进行了全面介绍。本书共6章:绪论、简支预应力组合箱梁结构抗弯性能、预应力组合箱梁滑移性能研究、连续预应力组合箱梁结构抗弯试验及分析、预应力组合箱梁受扭及弯剪扭复合性能研究、预应力双箱组合梁结构受力性能试验与剪滞效应研究。本书对60余根预应力组合箱梁结构复合受力的试验结果、受力机理及力学特性进行了详细阐述。本书提出的受力过程中预应力损失与增量的计算公式、界面滑移的计算分析模型与公式、复合受力下弯剪扭相关性方程等,已经被编入相关技术标准与规范。
  本书可供从事组合结构设计和施工的技术人员参考,也可作为高等院校土建、水利、交通和工程力学等相关专业高年级本科生和研究生的教学辅导资料。
 
前言
...........................................................................................................................................
  本人自1996年有幸在清华大学聂建国教授(现中国工程院院士)的指导下,开始从事钢­混凝土组合梁抗扭性能相关研究工作,后在美国西北大学留学期间,得到西北大学土木系Brian Moran教授等的指导,运用薄壁理论和常微分方程求解器(COLSYS)对组合结构复合受力全过程进行了分析建模,从而踏上了组合结构学科的科研之路,至今已在组合结构创新研究领域奋斗了20多个春秋。2003年来到南京水利科学研究院,转向预应力组合结构方面的科研工作。本书是作者带领研究团队与研究生从事预应力组合箱梁结构研究10多年来相应成果的总结凝练,是预应力组合箱梁结构复合受力分析与试验系统研究的学术专著。
  预应力组合梁结构是在普通组合梁结构、预应力钢结构、预应力混凝土结构基础上发展起来的,它是在普通组合梁的钢梁上施加预应力,使梁在承受外荷载之前承受偏心荷载或者中心荷载,以此减少或抵消梁的自重或外荷载作用下产生的应力,降低峰值应力,调整梁的应力状态,使应力可以限制在特定范围内。预应力组合箱梁结构具有抗弯刚度和抗扭刚度大、整体性能好、稳定性高等诸多优点,被越来越多地运用于桥梁工程、工业厂房和高耸结构中。然而,国内外对预应力组合梁结构的受力性能研究大多以型钢截面为主,对箱型截面的预应力组合梁研究较少,因此,有必要开展预应力组合箱梁结构受力性能的研究。
  在历时10多年的研究过程中,前期得到了中国留学人员回国创业启动支持计划项目“组合桥梁复合受力设计程序”(批准号:Q40502)、教育部留学回国人员科研启动基金项目“混凝土梁徐变特性与破坏机理”(批准号:Q40504),江苏省自然科学基金项目“预应力高强组合箱梁桥复合受力性能分析与设计”(批准号:BK200710)、中央级公益性科研院所重点科研项目“预应力组合箱梁桥复合受力性能与设计理论研究”(批准号:Y40705)、中央级公益性科研院所重大科研项目“连续组合梁新型结构在工程中应用关键技术研究”(批准号:Y410006)等的资助。后期得到了国家杰出青年科学基金项目“水工混凝土结构工程”(批准号:51325904)、水利部公益性行业科研专项“水闸工程安全评价及除险加固关键技术研发”(批准号:201501036)、江苏省“333高层次人才培养工程”领军人才资助项目(批准号:BRA2017523)、国家自然科学基金重点项目(批准号:51739008)、国家重点研发计划课题(批准号:2016YFC0401902)、教育部长江学者特聘教授科研启动项目等的陆续资助。
  本书提出的受力过程中预应力损失与增量的计算公式、界面滑移的计算分析模型与公式、复合受力下弯剪扭相关性方程等成果,已编入我国相关技术标准与规范。2003~2010年完成的各类简支组合梁结构复合受力的系列试验研究成果,获得2011年度大禹水利科学技术奖一等奖。针对连续预应力混凝土组合结构,2011~2015年完成了大量足尺寸预应力连续组合箱梁结构试验研究与相关理论分析,建立了完整的预应力连续组合结构分析理论体系与承载能力评价方法,相关成果获得2015年度大禹水利科学技术奖一等奖。
  本书内容组成:第1章为绪论,主要介绍组合梁结构发展现状、预应力组合梁结构力学性能研究概况、组合梁结构应用及展望等。第2章为简支预应力组合箱梁结构抗弯性能,主要包括预应力组合箱梁弯曲试验研究、预应力筋内力增量分析与计算、预应力组合箱梁承载能力分析、组合箱梁结构受弯性能全过程分析等。第3章为预应力组合箱梁滑移性能研究,主要包括预应力组合箱梁滑移试验研究、预应力组合箱梁滑移理论与计算、预应力组合箱梁滑移性能有限元分析等。第4章为连续预应力组合箱梁结构抗弯试验及分析,主要包括连续预应力组合箱梁试验研究、连续预应力筋内力增量分析与计算、连续预应力组合箱梁滑移效应及承载力、连续预应力组合箱梁承载能力分析等。第5章为预应力组合箱梁受扭及弯剪扭复合性能研究,主要包括预应力组合箱梁复合弯扭性能试验研究、预应力组合箱梁复合弯剪扭性能试验研究、预应力组合箱梁受扭承载能力分析、预应力组合箱梁弯扭强度理论分析、预应力组合梁在弯剪扭复合作用下的相关性研究、预应力组合箱梁弯扭性能非线性分析等。第6章为预应力双箱组合梁结构受力性能试验与剪滞效应研究,主要包括双箱组合梁结构弯曲试验研究、预应力双箱组合梁结构弯曲试验研究、双箱组合梁结构剪力滞计算、双箱组合梁结构剪力滞影响参数分析等。本书侧重对60余根预应力组合箱梁结构复合受力试验结果的详细分析,对预应力组合箱梁受力机理及力学特性进行了详细阐述。本书内容涵盖了预应力组合箱梁结构从简支到连续、从单箱到双箱,受力分析从常规受弯到受扭再到复合弯剪扭等复合受力研究,覆盖了预应力组合箱梁结构基本受力试验与分析所涉及的相关研究内容。
  本书是由本人主笔撰写并统筹编排,所带的团队成员与10余位研究生共同参与完成的。研究生涂启华于2004~2007年基于组合结构复合受力COLSYS全过程分析建模成果,参与完成了基于薄壁理论的工程结构复合弯扭相关性研究;研究生陈亮于2006~2009年参与完成了预应力组合箱梁纯扭与复合弯扭性能试验研究;研究生赵克宇于2011~2014年进一步参与完善了预应力组合结构的复合弯扭分析理论,并基于薄壁理论开展了预应力组合箱梁结构抗扭性能试验研究,丰富了预应力组合结构复合受力分析的相关成果。上述三部分成果纳入本书第5章。研究生胡汉林于2007~2010年参与完成了预应力组合箱梁结构抗弯性能试验研究与理论分析,成果体现于本书第2章。研究生梅振华于2008~2011年参与完成了预应力界面滑移的系统试验研究,建立了界面滑移的分析模型,研究成果纳入本书第3章。研究生叶祥飞、龚洪波于2009~2013年协助本人系统完成了连续预应力组合箱梁结构抗弯性能试验研究、相关理论分析及滑移效应研究等,成果纳入本书第4章。乔艳敏高工、喻江博士负责本书国内外预应力组合箱梁结构复合受力研究文献的收集整理、总结归纳工作,并参与完成了预应力双箱组合梁结构受力性能试验研究与剪滞效应分析研究,成果纳入本书第1章与第6章。乔艳敏、喻江等完成了本书的校核工作。在此对上述人员表示衷心感谢!
  本人历时两年,数易其稿,完成本书,也完成了10余年所做预应力组合箱梁结构科研成果的凝练总结。限于本人水平,不当之处在所难免,敬请读者不吝赐教。

                                                             胡少伟     
                                                        2018年10月10日
 
图书目录
...........................................................................................................................................
第1章  绪论    1
1.1  组合梁结构发展现状    1
1.1.1  组合梁结构概述    1
1.1.2  组合梁结构的起源    1
1.1.3  组合梁结构的发展    2
1.2  预应力组合梁结构力学性能研究概况    3
1.2.1  预应力组合梁结构的特点    3
1.2.2  预应力组合梁结构抗弯性能概况    5
1.2.3  预应力组合梁结构滑移性能概况    5
1.2.4  预应力组合梁结构复合受扭性能概况    8
1.2.5  预应力组合梁结构剪力滞性能概况    9
1.3  组合梁结构应用及展望    10
1.3.1  引言    10
1.3.2  组合梁结构在交通工程中的运用    10
1.3.3  组合梁结构在水利工程中的运用    12
1.3.4  组合梁结构在建筑工程中的运用    14
1.3.5  组合梁结构展望    15
第2章  简支预应力组合箱梁结构抗弯性能    16
2.1  预应力组合箱梁弯曲试验研究    16
2.1.1  引言    16
2.1.2  试验准备    16
2.1.3  试验现象和结果    22
2.1.4  小结    34
2.2  预应力筋内力增量分析与计算    35
2.2.1  引言    35
2.2.2  预应力筋的预应力损失概述    35
2.2.3  不同布筋预应力增量计算方法    38
2.2.4  极限状态下预应力筋内力增量分析    43
2.2.5  结果分析    45
2.2.6  小结    45
2.3  预应力组合箱梁承载能力分析    45
2.3.1  引言    45
2.3.2  挠度与承载力分析    46
2.3.3  预应力组合梁的极限抗弯承载力计算    52
2.3.4  小结    53
2.4  组合箱梁结构受弯性能全过程分析    54
2.4.1  引言    54
2.4.2  材料本构的建立    54
2.4.3  组合箱梁结构弯矩­曲率法    57
2.4.4  程序编制    62
2.4.5  小结    64
第3章  预应力组合箱梁滑移性能研究    65
3.1  预应力组合箱梁滑移试验研究    65
3.1.1  引言    65
3.1.2  试验目的及设计原则    65
3.1.3  试验准备    66
3.1.4  试验测试过程    73
3.1.5  试验结果分析    76
3.1.6  小结    87
3.2  预应力组合箱梁滑移理论与计算    88
3.2.1  引言    88
3.2.2  预应力增量计算方法    88
3.2.3  预应力组合箱梁界面滑移与滑移应变    89
3.2.4  考虑界面滑移的抗弯承载能力分析    92
3.2.5  考虑界面滑移的预应力组合箱梁挠度计算    93
3.2.6  小结    94
3.3  预应力组合箱梁滑移性能有限元分析    94
3.3.1  引言    94
3.3.2  有限元模型建立    94
3.3.3  模拟结果分析    98
3.3.4  小结    103
第4章  连续预应力组合箱梁结构抗弯试验及分析    104
4.1  连续预应力组合箱梁试验研究    104
4.1.1  引言    104
4.1.2  试验试件准备    104
4.1.3  试验结果与分析    114
4.1.4  小结    151
4.2  连续预应力筋内力增量分析与计算    152
4.2.1  引言    152
4.2.2  预应力组合箱梁弹性阶段内力增量分析    152
4.2.3  预应力组合箱梁极限承载阶段内力增量分析    159
4.2.4  试验结果与理论计算对比分析    160
4.2.5  小结    160
4.3  连续预应力组合箱梁滑移效应及承载力    160
4.3.1  引言    160
4.3.2  界面滑移应变计算    161
4.3.3  承载能力计算    162
4.3.4  计算值与试验对比分析    168
4.3.5  极限弯矩调幅系数    169
4.3.6  负弯矩区全过程分析    170
4.3.7  小结    176
4.4  连续预应力组合箱梁承载能力分析    176
4.4.1  引言    176
4.4.2  正弯矩预应力组合箱梁极限承载力分析    176
4.4.3  负弯矩预应力组合箱梁极限承载力分析    181
4.4.4  理论计算与试验结果对比分析    187
4.4.5  连续预应力组合箱梁内力重分布    187
4.4.6  小结    191
第5章  预应力组合箱梁受扭及弯剪扭复合性能研究    192
5.1  预应力组合箱梁复合弯扭性能试验研究    192
5.1.1  引言    192
5.1.2  试验方案    192
5.1.3  试验现象及结果分析    195
5.1.4  应变分析    204
5.1.5  小结    215
5.2  预应力组合箱梁复合弯剪扭性能试验研究    215
5.2.1  引言    215
5.2.2  试验方案    216
5.2.3  试验描述及结果分析    219
5.2.4  应变特征分析    228
5.2.5  小结    241
5.3  预应力组合箱梁受扭承载能力分析    242
5.3.1  纯扭荷载作用下预应力组合箱梁开裂扭矩    242
5.3.2  纯扭荷载作用下预应力组合箱梁极限扭矩    247
5.3.3  预应力组合箱梁抗扭承载力影响参数分析    250
5.3.4  小结    254
5.4  预应力组合箱梁弯扭强度理论分析    254
5.4.1  引言    254
5.4.2  预应力组合箱梁抗弯承载力计算    255
5.4.3  预应力组合箱梁弯扭相关性分析    257
5.4.4  小结    259
5.5  预应力组合梁在弯剪扭复合作用下的相关性研究    259
5.5.1  弯剪扭作用下预应力组合梁开裂扭矩    260
5.5.2  弯剪扭作用下预应力组合梁极限扭矩    262
5.5.3  组合梁弯剪扭相关性分析    266
5.5.4  小结    267
5.6  预应力组合箱梁弯扭性能非线性分析    267
5.6.1  引言    267
5.6.2  基本假设    267
5.6.3  材料本构关系    268
5.6.4  全过程的理论分析    269
5.6.5  计算步骤及结果    273
5.6.6  小结    275
第6章  预应力双箱组合梁结构受力性能试验与剪滞效应研究    276
6.1  双箱组合梁结构弯曲试验研究    276
6.1.1  引言    276
6.1.2  试验目的和研究内容    276
6.1.3  试验准备    277
6.1.4  试验测试内容与测点布置    280
6.1.5  试验加载方案    284
6.1.6  试验现象及特征荷载    286
6.1.7  试验结果分析    289
6.1.8  小结    309
6.2  预应力双箱组合梁结构弯曲试验研究    309
6.2.1  引言    309
6.2.2  试验目的和研究内容    310
6.2.3  试验准备    310
6.2.4  试验测试内容与测点布置    312
6.2.5  试验加载过程    315
6.2.6  试验现象及特征荷载    317
6.2.7  试验结果分析    322
6.2.8  小结    354
6.3  双箱组合梁结构剪力滞计算    354
6.3.1  引言    354
6.3.2  能量变分法求解双箱组合梁剪力滞    355
6.3.3  普通简支双箱组合梁剪力滞分析    363
6.3.4  预应力双箱组合梁剪滞效应分析    371
6.3.5  简支模型梁算例分析    377
6.3.6  预应力简支模型梁算例分析    396
6.3.7  普通与预应力模型梁对比分析    405
6.3.8  小结    410
6.4  双箱组合梁结构剪力滞影响参数分析    411
6.4.1  引言    411
6.4.2  混凝土强度对剪力滞的影响    412
6.4.3  钢梁材料对剪力滞的影响    413
6.4.4  截面尺寸对剪力滞的影响    414
6.4.5  腹板斜度对剪力滞的影响    418
6.4.6  荷载作用位置对剪力滞的影响    420
6.4.7  预应力对剪力滞的影响    421
6.4.8  小结    422
参考文献    424
 
 
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