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第1章 绪论1

1.1 钢-混凝土组合结构的应用与研究现状1

1.1.1 钢-混凝土组合结构类型1

1.1.2 钢-混凝土组合梁的发展与研究现状2

1.1.3 钢管混凝土的发展与研究现状5

1.2 钢箱-混凝土梁的提出8

1.2.1 现有钢-混凝土组合梁的不足8

1.2.2 钢箱-混凝土组合梁的提出9

1.2.3 钢箱-混凝土组合梁的研究和应用现状11

参考文献12

第2章 钢箱-混凝土组合截面梁正截面强度15

2.1 引言15

2.2 试验研究15

2.2.1 试验概况16

2.2.2 试验结果分析20

2.3 材料的本构关系25

2.3.1 钢材应力-应变关系25

2.3.2 混凝土本构关系26

2.4 正截面抗弯强度弹性理论30

2.4.1 基本假定30

2.4.2 换算截面法基本原理30

2.4.3 弯曲正应力计算31

2.4.4 弹性极限弯矩计算32

2.5 正截面极限强度弹塑性理论33

2.5.1 基本假设33

2.5.2 计算原理及基本公式33

2.6 对比分析36

2.6.1 钢箱-混凝土组合梁与空钢箱抗弯承载力对比分析36

2.6.2 考虑与不考虑套箍作用的抗弯承载力对比分析38

2.7 试验与理论分析对比39

2.7.1 梁底及梁顶正应变试验与理论对比分析39

2.7.2 中性轴对比分析41

2.7.3 塑性极限承载力试验与理论对比分析42

2.8 剪力滞后性能分析43

参考文献45

第3章 钢箱-混凝土组合截面梁竖向抗剪强度46

3.1 引言46

3.2 钢箱-混凝土组合梁抗剪试验研究47

3.2.1 试验梁设计及试验方案47

3.2.2 钢箱-混凝土梁抗剪试验结果49

3.3 钢箱-混凝土组合梁抗剪强度弹性理论52

3.3.1 换算截面法计算钢箱-混凝土组合梁剪应力52

3.3.2 试验结果与计算结果对比54

3.4 钢箱-混凝土梁竖向抗剪极限强度58

3.4.1 竖向抗剪极限强度简化计算公式58

3.4.2 竖向抗剪极限强度试验与理论计算结果比较59

参考文献60

第4章 钢箱-混凝土组合梁的扭转特性理论分析61

4.1 引言61

4.2 扭转特性定性分析62

4.3 自由扭转剪应力及扭转刚度计算62

4.3.1 差分法分析计算组合截面自由扭转特性63

4.3.2 按薄壁钢箱梁计算66

4.3.3 对比分析71

4.4 钢箱-混凝土组合梁极限扭矩简化分析72

4.5 抗扭转特性试验研究73

4.5.1 纯扭转试验方案73

4.5.2 纯扭转试验测试成果分析75

4.5.3 纯扭转试验结论77

参考文献77

第5章 钢箱-混凝土组合截面梁局部屈曲行为研究79

5.1 引言79

5.2 刚性基底上薄板弹性屈曲理论研究81

5.2.1 矩形板屈曲分析的里兹能量法81

5.2.2 刚性介质上矩形板屈曲位移函数83

5.2.3 矩形板弹性屈曲强度计算公式85

5.2.4 几种特殊约束边界矩形板屈曲强度87

5.3 方钢管混凝土柱局部屈曲研究92

5.3.1 方钢管混凝土柱试验92

5.3.2 方钢管混凝土柱局部屈曲强度计算96

5.3.3 试验成果与计算结果比较99

5.4 钢箱-混凝土梁局部屈曲102

5.4.1 试验研究102

5.4.2 钢箱-混凝土梁顶板局部屈曲分析108

5.4.3 钢箱-混凝土梁顶板有效宽度和宽厚比确定112

5.5 小结117

参考文献117

第6章 钢箱-混凝土组合截面梁弹塑性分析119

6.1 引言119

6.2 基于截面数值积分法的受力全过程分析119

6.2.1 截面数值积分法分析原理120

6.2.2 截面弯矩与曲率的关系121

6.2.3 简支梁荷载与挠度关系122

6.2.4 计算结果与试验结果对比123

6.3 钢箱-混凝土梁三维非线性有限元分析126

6.3.1 程序和数值模型126

6.3.2 分析结果127

6.3.3 钢箱-混凝土组合梁参数分析129

6.4 钢箱-混凝土梁弹性分析131

6.4.1 基本假定131

6.4.2 钢箱-混凝土梁截面特性132

6.4.3 弹性极限承载能力134

6.4.4 截面正应力计算135

6.4.5 弹性变形139

6.5 极限承载能力实用计算公式141

6.6 小结144

参考文献145

第7章 钢箱-混凝土连续梁力学性能147

7.1 引言147

7.2 试验梁设计及试验方案148

7.2.1 试件及材料性能148

7.2.2 加载装置及测点布置149

7.3 钢箱-混凝土连续梁试验结果151

7.3.1 试验梁承载过程和破坏模式151

7.3.2 试验结果分析153

7.4 空间有限元分析156

7.4.1 有限元分析模型156

7.4.2 有限元分析结果与试验结果对比157

7.5 截面极限承载能力161

7.5.1 中间支座截面极限抗弯强度161

7.5.2 中间支座截面抗剪承载能力163

7.6 弹性阶段应力和变形分析164

7.6.1 弹性阶段应力分析164

7.6.2 变形计算166

7.7 小结167

参考文献167

第8章 钢箱-混凝土组合梁设计与应用169

8.1 引言169

8.2 钢箱-混凝土结构设计170

8.2.1 截面设计170

8.2.2 设计步骤171

8.2.3 应力和变形计算171

8.2.4 截面极限强度计算173

8.3 钢箱-混凝土组合梁的应用实例174

8.3.1 某厂房吊车梁改造工程概况174

8.3.2 吊车梁设计175

8.3.3 吊车梁荷载试验180

8.3.4 钢箱-混凝土施工方法评述187

8.4 钢箱-混凝土梁工程应用构想189

8.4.1 桥梁结构中的应用189

8.4.2 建筑结构中的应用195

参考文献196