新型组合结构柱：试验、理论与方法

　　本书系统地介绍了一些新型组合结构柱，如薄壁钢管混凝土、中空夹层钢管混凝土、FRP约束钢管混凝土及FRP约束混凝土等组合柱的最新系列研究成果，包括试验、理论及相关构件承载力等的简化计算方法。 本书内容丰富，体系系统，理论性和实用性兼顾，可供土建类专业的科技人员、教师、研究生、高年级本科生参考。 前言 我国建设事业的不断发展对相应工程结构提出更高要求。现代工程结构重要发展方向之一是大跨、高耸、重载，要求结构能在恶劣条件下工作，且能满足施工技术的工业化要求。 组合柱的优势在于可利用不同性质的两种或多种材料进行组合，以发挥其各自的优点，达到扬长避短的目的，使得组合柱能很好地满足现代工程结构的要求，因而近年来在工业厂房、房屋建筑、桥梁和地下等结构中得到广泛应用，受到有关设计和工程技术人员的青睐，如大家所熟知的钢管混凝土、型钢混凝土和外包钢混凝土等类型的组合柱就是如此。 近年来，随着建筑业的发展和研究工作的深入，一些新型组合柱如薄壁钢管混凝土、中空夹层钢管？昆凝土、FRP（纤维增强复合材料）约束钢管混凝土和FRP约束混凝土等组合柱正越来越受到工程技术人员和有关研究者的青睐，并开始逐渐在实际工程中得到推广应用，这些新型组合柱除保持了以往传统组合柱承载力高、塑性和韧性好、施工方便和经济效果好等优点外，尚存在各自的特点，具有良好的发展应用前景。如薄壁钢管混凝土组合柱是在薄壁钢管中填充混凝土而形成的构件，其可以减少钢材用量，减轻焊接工作量，达到降低工程造价的目的。中空夹层钢管混凝土组合柱是将两层钢管同心放置，并在两层钢管之间填充混凝土而形成的构件；该类柱除了具备实心钢管混凝土的优点外，尚具有自重轻和刚度大的特点；由于其内钢管受到混凝土的保护，因此该类柱具有更好的耐火性能。FRP约束钢管混凝土和FRP约束混凝土组合柱均是利用FRP抗拉强度高和便于施工操作等优点，对混凝土施以被动约束，从而提高构件的承载力和变形能力，在既有结构的维修加固方面具有广阔的应用前景。 由于上述新型组合柱研究和应用的历史均不长，有些如FRP约束钢管混凝土柱尚少见有工程应用报道，因而相应的力学性能和工作机理也未被人们系统掌握。撰写本书的目的，拟通过开展大量有针对性的试验研究，结合数值分析方法，探讨这些新型组合柱的力学性能和相应的承载力计算方法等。为实现这一目标，作者及其合作者们对人们最关心的这些新型组合柱的静力性能和往复荷载作用下的性能进行了探索和研究。 在进行新型组合柱的研究时，作者及其合作者首先有针对性地对这些新型柱进行系列的构件试验研究，以期认识其在不同参数条件下的工作特性及破坏模态，然后在试验研究的基础上，提出能够进行构件荷载-变形关系计算的理论与方法，以期深入认识新型组合柱的工作机理。之后，为将上述研究成果进一步推进到实用化的程度，提出可供工程实践参考的相关设计建议或承载力简化计算方法等。 本书总结了本课题组有关新型组合柱的阶段性成果，对进一步深入研究新型 组合柱的工作机理和设计理论只不过"抛砖引玉"而已。 新型组合柱是尚处在发展中的新生事物，其内容丰富多彩。本书在大量试验工作的基础上，对这类柱构件的一些理论与技术关键进行了探索，其中的一些论点仅代表作者当前对这些问题的认识，有待于进一步补充、完善、发展和提高。因而，对本书存在的不足乃至错误之处，谨请读者批评指正。 本书第1、2、3、4章由陶忠执笔，第5章由于清执笔。全书由陶忠定稿。 本书的研究工作主要得到国家杰出青年科学基金（No．50425823）的资助，此外还先后获得福建省引进高层次人才科研启动费资助项目、教育部科学技术研究重点项目（205083）、福建省自然科学基金（E0410015）、福建省科技计划重点（2005H033）和重大项目等科研项目的资助，特此致谢！ 作者所在课题组的其他成员如研究生黄宏、尧国皇、郑永乾、张铮、高献、王志滨、庄金平、王玲玲、王冬晔和钟远志等完成了大量的试验和计算工作，他们均对本书的完成做出了重要贡献。香港理工大学的滕锦光教授给予了很多有益的帮助。清华大学韩林海教授对本书的研究工作给予了指导和关心。在此特向他们表示由衷感谢！

暂缺《新型组合结构柱：试验、理论与方法》作者简介

前言
主要符号
第l章 绪言
1．1 结构柱的发展概况
1．2 传统组合柱的研究与应用
1．3 新型组合柱的特点
1．4 本书的目的、研究方法和主要内容
参考文献”
第2章 薄壁钢管混凝土组合柱
2．1
引言
2．2 研究现状
2．2．1 板件稳定系数的确定
2．2．2 薄壁钢管混凝土力学性能研究
2．2．3 提高管壁稳定性的构造措施
2．3 试验研究
2．3．1 薄壁钢管混凝土
2．3．2 带肋薄壁钢管混凝土
2．4 荷载变形关系的理论计算
2．4．1 纤维模型法
2．4．2 有限元法
2．5 承载力计算方法探讨
2．5．1 薄壁钢管混凝土的合理径(宽)厚比
2．5．2 带肋薄壁钢管混凝土
2．6 小结
参考文献
第3章 中空夹层钢管混凝土组合柱
3．1
引言
3．2 研究现状
3．3 静力性能
3．3．1 试验研究
3．3．2 荷载变形关系的理论分析
3．3．3 承载力实用计算方法
3．3．4 矩形中空夹层钢管混凝土的力学性能
3．3．5 本节小结
3．4 压弯构件的滞回性能
3．4．1 试验研究
3．4．2 滞回性能的理论分析
3．4．3 滞回关系骨架线
3．4．4 本节小结
3．5 小结
参考文献
第4章 FRP约束钢管混凝土组合柱
4．1
引言
4．2 课题的提出
4．3
FRP约束钢管混凝土轴压力学性能
4．3．1 试验研究
4．3．2 承载力简化计算初探
4．4
FRP加固火灾后钢管混凝土静力性能
4．4．1 轴压试验
4．4．2 纯弯试验
4．4．3 偏压试验
4．5
FRP加固火灾后钢管混凝土压弯构件的滞回性能
4．5．1 试验概况
4．5．2 试验现象
4．5．3 试验结果与分析
4．6 小结
参考文献
第5章 FRP约束混凝土组合柱
5．1
引言
5．2 研究现状及其分析
5．2．1 研究背景和意义
5．2．2 FRP在土木工程中的应用概况
5．2．3 FRP约束混凝土柱研究现状
5．3 静力性能
5．3．1 试验研究
5．3．2 荷载变形关系的数值计算
5．3．3 本节小结
5．4 长期荷载作用下构件力学性能
5．4．1 试验研究
5．4．2 长期荷载作用下轴压构件的变形计算
5．4．3 考虑长期荷载作用影响时构件承载力的计算
5．4．4 本节小结
5．4．5 压弯构件的滞回性能
5．5．1 试验研究
5．5．2 滞回性能的理论分析
5．5．3 参数分析与滞回模型探讨
5．5．4 本节小结
5．6 小结
参考文献