PVC-FRP管鋼筋混凝土柱基本性能與計算方法--詳細介紹

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 當前位置:店銷書,專著 建筑 建筑 建筑 PVC-FRP管鋼筋混凝土柱基本性能與計算方法
   
PVC-FRP管鋼筋混凝土柱基本性能與計算方法
作者:于峰
書名:PVC-FRP管鋼筋混凝土柱基本性能與計算方法
定價:¥ 148 元
光盤: 
叢書名:  
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開本: 小16K
標準書號: 978-7-03-056146-6
字數(千): 350
頁數: 296
出版日期: 2020-4-13
發行號: TU-1638.0101
裝幀: 平裝
點擊熱度: 898
最新印刷日期:    
 
編輯推薦
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獲獎情況
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圖書介紹
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  本書提出PVC­FRP管混凝土結構體系,系統介紹PVC­FRP管鋼筋混凝土柱的軸壓性能、偏壓性能、抗震性能和耐久性能等方面的試驗研究、理論分析與數值模擬,建立PVC­FRP管鋼筋混凝土柱的相關計算理論、方法和分析模型,旨在幫助讀者具體地理解這種新型結構形式的發展、特點和可能形式。
  本書可供高等院校土木工程及相關專業的本科生、研究生,以及從事相關領域學術研究的科研人員參考。
 
前言
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  21世紀的各類工程建設,從高層建筑到大跨結構,從現代橋梁到地下工程,不僅規模宏偉、投資力度巨大,而且關鍵技術越來越復雜。確保這些工程結構的先進性、安全性和耐久性,是結構工程工作者的基本使命和首要任務。當前大規模、全方位的各類大型工程建設為結構工程的研究與發展提供了良好的機遇,同時也提出了嚴峻的挑戰。由于現代工程結構的大型化、復雜化和新穎化,傳統的結構材料和結構體系已不能完全滿足工程需要,因此,將高新技術材料應用于土木工程領域,探索多種結構材料的優化組合與新型結構體系創新是結構工程界的重要課題。
工程實踐表明,纖維增強復合材料(fiber reinforced polymer,FRP)能夠適應現代工程結構向大跨、高聳、重載、高強、輕質及耐受惡劣條件的發展需要,符合現代施工技術的工業化要求,因此被越來越廣泛地應用于橋梁工程、民用建筑工程、海洋和近海工程、地下工程等結構中。
  聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)管具有質輕、耐化學腐蝕性能(耐酸、耐堿)與抗環境腐蝕性能好、機械強度大、施工方便、使用壽命長、經濟實用等優點,已在化工、海洋工程等領域得到廣泛的應用。
  為了發揮現代結構材料的優勢,降低工程造價,充分利用PVC管、FRP和鋼筋混凝土各自的優點,作者及其課題組成員提出PVC­FRP管鋼筋混凝土結構體系,它是將一定寬度FRP條帶沿環向等間距纏繞在PVC管表面,形成PVC­FRP管,并在管內配置鋼筋,最后在其內澆注混凝土而形成的組合結構。本書主要對PVC­FRP管鋼筋混凝土的如下關鍵問題進行探索和研究。
  第1章:根據組合結構創新與發展的歷程,論述了PVC­FRP管混凝土結構研究意義。重點分析FRP­混凝土組合柱抗震性能的國內外研究現狀、PVC管混凝土柱和PVC­FRP管混凝土柱的國內外研究現狀。
  第2章:開展軸心受壓PVC­FRP管混凝土柱試驗研究,分析了環箍間距、軸向配筋、長細比等因素對試件軸壓性能的影響,提出了無筋PVC­FRP管混凝土柱、配筋PVC­FRP管混凝土柱及PVC­FRP管混凝土中長柱的極限承載力和極限應變的計算公式,建立了無筋PVC­FRP管混凝土柱和配筋PVC­FRP管混凝土柱的應力­應變模型。
  第3章:開展偏心受壓PVC­FRP管混凝土柱試驗研究,分析了環箍間距、偏心距等因素對試件偏壓性能的影響,得出偏心受壓構件破壞性質和破壞的極限狀態,引入偏心距增大系數,提出了偏心受壓PVC­FRP管混凝土柱的承載力計算公式,推導了PVC­FRP管混凝土柱軸壓比限值的計算公式,建立了偏心受壓構件的應力­應變模型、彎矩­曲率模型和荷載­撓度模型。
  第4章:開展低周往復荷載作用下PVC­FRP管鋼筋混凝土柱抗震性能試驗研究,分析軸壓比和碳纖維增強復合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)條帶的環箍間距對試件抗震性能的影響,揭示PVC­FRP管鋼筋混凝土柱的破壞形態和破壞機理,提出低周往復荷載作用下PVC­FRP管鋼筋混凝土柱抗彎承載力計算公式,給出PVC­FRP管鋼筋混凝土柱抗震設計步驟,給出低周往復荷載作用下PVC­FRP管鋼筋混凝土柱加卸載規則,建立PVC­FRP管鋼筋混凝土柱恢復力模型。 
  第5章:開展低周反復荷載作用下PVC­FRP管鋼筋混凝土柱抗震抗剪性能的試驗研究,分析軸壓比、剪跨比及CFRP條帶的環箍間距對試件抗震抗剪性能的影響,利用桁架­拱模型對PVC­FRP管鋼筋混凝土柱的抗剪機理進行分析,建立PVC­FRP管鋼筋混凝土柱抗剪承載力計算模型,得到PVC­FRP管鋼筋混凝土柱荷載­位移曲線和彎矩­曲率曲線,提出PVC­FRP管鋼筋混凝土柱滯回規則,建立PVC­FRP管鋼筋混凝土柱恢復力模型。 
  第6章:開展PVC­FRP管混凝土柱耐久性試驗研究,通過CFRP和PVC­FRP管混凝土柱在堿環境和氯離子環境中的耐久性試驗,分析了堿環境和氯離子環境對CFRP材料和PVC­FRP管混凝土柱力學性能的影響規律。
  本書內容反映的研究工作先后得到國家自然科學基金面上項目(51878002、51590914、51578001、51008001、51608003)、國家重點研發計劃(2016YFC0701304)、安徽省皖江學者特聘教授項目、安徽省教育廳重大科學研究項目(KJ2015ZD10)、安徽省重點研究與開發計劃(1704a0802131)、安徽省高校優秀青年人才支持計劃重點項目(gxyqZD2016072)、安徽省協同創新項目課題(GXXT­2019­005)、住房和城鄉建設部科學技術計劃項目(K4201222)、西部建筑科技國家重點實驗室開放基金(10KF03)等的資助。對上述機構和單位,作者表示衷心的感謝。
  參加相關項目研究工作的主要人員有王慶霖、王忠文、齊淑蓮、吳川、尹吉明。在本書編寫過程中,博士研究生方圓,碩士研究生黎德光、徐國士、程安春、王旭良、徐琳、郭生全、周浩、朱德豐、劉奇奇等協助本書作者完成了大量計算或試驗工作,均對本書做出了重要的貢獻。特別感謝恩師牛荻濤教授在作者從事PVC­FRP管混凝土結構的研究過程中對作者的關注和支持,并與作者共同完成了本書的撰寫工作,使作者終身受益。
  目前PVC­FRP管混凝土結構研究處于起步階段,還有許多問題需要進一步完善。限作者水平,書中難免存在不妥之處,懇請讀者批評指正。

                                                            于  峰    
                                                          2019年9月   
 
圖書目錄
...........................................................................................................................................
第1章  緒論    1
1.1  研究背景和意義    1
1.2  研究現狀    3
1.2.1  FRP布約束混凝土柱    3
1.2.2  FRP管約束混凝土柱    5
1.2.3  FRP­鋼管混凝土柱    6
1.2.4  PVC管混凝土柱    7
1.2.5  PVC­FRP管混凝土柱    7
1.3  新型PVC­FRP管混凝土柱    8
1.4  主要內容    8
第2章  軸心受壓PVC­FRP管混凝土柱的力學性能研究    11
2.1  軸心受壓PVC­FRP管混凝土柱的試驗研究    11
2.1.1  試驗介紹    11
2.1.2  試驗結果分析    18
2.1.3  與其他約束混凝土柱的比較    29
2.2  軸心受壓PVC­FRP管混凝土柱的應力­應變模型    35
2.2.1  PVC­FRP管混凝土柱的極限承載力和軸向極限應變    35
2.2.2  PVC­FRP管混凝土柱的應力­應變模型    40
2.3  軸心受壓PVC­FRP管混凝土短柱的非線性有限元分析    48
2.3.1  非線性有限元分析模型    48
2.3.2  有限元模型試驗驗證    50
2.3.3  受力機理分析    52
2.3.4  參數分析    53
2.4  本章小結    55
第3章  偏心受壓PVC­FRP管混凝土柱的力學性能研究    57
3.1  偏心受壓PVC­FRP管混凝土柱的試驗研究    57
3.1.1  試驗概況    57
3.1.2  試驗結果分析    58
3.1.3  影響因素分析    68
3.2  偏心受壓PVC­FRP管混凝土柱力學性能分析    74
3.2.1  偏心受壓構件極限承載力分析    74
3.2.2  軸壓比限值分析    80
3.2.3  偏心受壓構件彎矩­曲率模型    83
3.2.4  偏心受壓構件荷載­撓度模型    88
3.2.5  偏心受壓構件荷載­彎矩曲線    93
3.3  偏心受壓PVC­FRP管鋼筋混凝土柱有限元分析    94
3.3.1  有限元分析模型    94
3.3.2  偏心受壓構件模擬結果驗證    95
3.3.3  工作機理分析    98
3.4  本章小結    100
第4章  PVC­FRP管鋼筋混凝土柱抗震性能研究    102
4.1  PVC­FRP管鋼筋混凝土柱抗震性能試驗方案    102
4.1.1  試驗材料力學性能    102
4.1.2  試件設計    104
4.1.3  試件制作    105
4.1.4  試驗加載及量測方案    107
4.2  PVC­FRP管鋼筋混凝土柱抗震性能試驗結果分析    111
4.2.1  試件破壞形態    112
4.2.2  滯回性能分析    118
4.2.3  剛度退化分析    122
4.2.4  耗能性能分析    124
4.2.5  骨架曲線    126
4.2.6  延性分析    128
4.2.7  水平承載力分析    131
4.2.8  應變分析    132
4.3  PVC­FRP管鋼筋混凝土柱承載力計算    138
4.3.1  PVC­FRP管鋼筋混凝土柱抗彎承載力計算公式    138
4.3.2  PVC­FRP管鋼筋混凝土柱抗震設計基本參數    142
4.4  PVC­FRP管鋼筋混凝土柱恢復力模型研究    147
4.4.1  基本假定    147
4.4.2  PVC­FRP管鋼筋混凝土柱N­ 曲線全過程分析    147
4.4.3  PVC­FRP管鋼筋混凝土柱恢復力模型    155
4.4.4  恢復力模型驗證    158
4.5  PVC­FRP管鋼筋混凝土柱抗震性能非線性有限元分析    159
4.5.1  材料本構關系    160
4.5.2  PVC­FRP管鋼筋混凝土有限元模型    160
4.5.3  影響參數分析    165
4.5.4  受力機理分析    169
4.6  本章小結    171
第5章  PVC­FRP管鋼筋混凝土柱抗震抗剪性能研究    174
5.1  PVC­FRP管鋼筋混凝土柱抗震抗剪性能試驗方案    174
5.1.1  試件設計    174
5.1.2  試件制作    177
5.1.3  試驗材料力學性能    180
5.1.4  試驗加載方案和量測方案    180
5.1.5  試驗量測方案    182
5.2  PVC­FRP管鋼筋混凝土柱抗震抗剪性能試驗結果分析    185
5.2.1  PVC­FRP管鋼筋混凝土柱破壞形態    185
5.2.2  滯回曲線分析    195
5.2.3  剛度退化分析    198
5.2.4  能量耗散分析    202
5.2.5  骨架曲線分析    207
5.2.6  延性分析    210
5.2.7  承載力分析    213
5.2.8  應變分析    215
5.3  PVC­FRP管鋼筋混凝土柱斜截面承載力理論分析    225
5.3.1  PVC­FRP管鋼筋混凝土柱材料本構關系    225
5.3.2  PVC­FRP管鋼筋混凝土柱抗剪機理    226
5.3.3  PVC­FRP管鋼筋混凝土柱抗剪承載力計算模型    230
5.3.4  PVC­FRP管鋼筋混凝土柱抗剪承載力簡化設計公式    237
5.4  PVC­FRP管鋼筋混凝土柱恢復力模型研究    241
5.4.1  恢復力模型研究現狀    241
5.4.2  PVC­FRP管鋼筋混凝土柱恢復力模型    242
5.5  PVC­FRP管鋼筋混凝土柱抗震抗剪性能有限元分析    260
5.5.1  材料本構關系    260
5.5.2  PVC­FRP管鋼筋混凝土有限元分析模型    261
5.5.3  有限元模型驗證    263
5.5.4  受力機理分析    265
5.6  本章小結    268
第6章  PVC­FRP管混凝土柱耐久性試驗研究    270
6.1  CFRP耐久性試驗研究    270
6.1.1  堿環境下CFRP耐久性試驗    270
6.1.2  氯離子環境下CFRP耐久性試驗    271
6.2  PVC­FRP管混凝土柱耐久性試驗    272
6.3  試驗結果分析    272
6.3.1  試件破壞形態    272
6.3.2  氯離子環境下PVC­FRP管混凝土柱試驗結果分析    274
6.3.3  堿環境下PVC­FRP管混凝土柱試驗結果分析    278
6.4  本章小結    281
參考文獻    282
 
 
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