增材智造混凝土结构

本书是增材智造混凝土结构的首部著作，系统介绍了增材智造混凝土材料及打印建造技术的发展现状，增材智造混凝土材料的配合比优化设计方法，打印成型混凝土的微细观物相结构，打印混凝土的工作性能、宏观力学性能及耐久性能，多种配筋增强打印混凝土技术，微筋增强、柔性筋材与刚性筋材增强打印混凝土结构构件的基本性能，提出了打印混凝土结构基本构件的承载性能计算方法，为混凝土增材智造结构设计、施工及管理提供了科学依据。通过作者团队相关研究成果的工程应用阐释了相关技术的可靠性，为增材智造技术的工程推广应用提供了范例。 本书有助于科研与工程技术人员了解、学习和掌握增材智能建造技术及设计分析方法，可供土木、水利等领域从事智能建造理论、技术、方法研究的科研工作者和工程技术人员阅读，亦可作为高等院校教师、研究生以及高年级本科生教学参考。

第1章 绪论 1.1 混凝土结构建造技术的发展 1.1.1 建筑结构建造发展历程 1.1.2 建筑材料制造技术及其发展趋势 1.1.3 增材建造混凝土结构技术发展 1.1.4 其他增材建造结构技术及总体发展趋势 1.2 增材建造混凝土材料 1.2.1 3D打印混凝土材料配合比设计 1.2.2 3D打印混凝土材料湿态工作性能 1.2.3 3D打印混凝土微细观空间物相结构 1.2.4 3D打印混凝土材料力学性能 1.2.5 3D打印混凝土耐久性能 1.3 增材智造混凝土结构研究进展 1.3.1 基于3D打印混凝土层间性能的建造工艺优化 1.3.2 面向增材智造的混凝土结构拓扑优化设计 1.3.3 增材智造建筑结构工程实践 1.4 本章小结 参考文献 第2章 增材智造混凝土材料 2.1 面向智能建造需求的3D打印混凝土配合比优化 2.1.1 优化流程 2.1.2 关键参数对材料性能的影响 2.1.3 配合比优化分析 2.2 3D打印混凝土性能空间各向异性 2.2.1 3D打印混凝土力学性能试验研究 2.2.2 3D打印混凝土的微细观空间分布 2.2.3 打印参数及打印工艺对混凝土力学性能的影响 2.2.4 3D打印混凝土耐久性能 2.3 纳米材料改性3D打印混凝土材料 2.3.1 纳米材料改性混凝土材料进展 2.3.2 多壁碳纳米管对3D打印高强混凝土性能影响 2.4 特种增材建造混凝土材料 2.4.1 可冲刷水泥基模板材料 2.4.2 水下打印混凝土材料 2.4.3 极端环境3D打印混凝土 2.4.4 低碳环保增材建造混凝土材料 2.5 本章小结 参考文献 第3章 增材智造混凝土材料本构关系 3.1 打印层条界面对混凝土力学性能影响 3.1.1 打印混凝土抗压性能研究进展 3.1.2 打印混凝土抗拉性能研究进展 3.1.3 打印混凝土抗剪性能研究进展 3.2 基于微细观结构的打印混凝土性能评估 3.2.1 打印混凝土中孔隙率空间分布 3.2.2 打印混凝土界面参数统计分析 3.2.3 打印混凝土强度与孔隙率的对应关系 3.3 打印混凝土受拉本构 3.3.1 打印混凝土层间界面受拉应力应变测试方法 3.3.2 打印混凝土拉伸应力-应变曲线 3.3.3 打印混凝土拉伸本构模型 3.4 打印混凝土剪切本构 3.4.1 打印混凝土层间界面受剪应力应变测试方法 3.4.2 打印混凝土剪切破坏模式及破坏强度 3.4.3 打印混凝土剪切本构模型 3.5 打印混凝土受压本构 3.5.1 打印混凝土受压应力应变测试 3.5.2 打印混凝土弹性模量分析 3.5.3 打印混凝土单轴受压本构模型 3.5.4 基于数值模拟的混凝土受压变形分析 3.6 本章小结 参考文献 第4章 微筋增强增材建造混凝土 4.1 微筋增强打印混凝土技术进展 4.1.1 微筋增强打印混凝土受弯性能研究进展 4.1.2 微筋与打印混凝土的协同工作性能 4.1.3 微筋增强打印混凝土受拉性能研究进展 4.1.4 微筋增强打印混凝土受剪性能研究进展 4.2 微筋增强打印混凝土抗剪性能 4.2.1 微筋增强打印混凝土抗剪性能试脸设计 4.2.2 微筋增强打印混凝土的抗剪性能 4.2.3 微筋增强打印混凝土抗剪强度计算模型 4.3 微筋增强打印混凝土抗拉性能 4.3.1 微筋增强打印混凝土抗拉性能试验设计 4.3.2 微筋增强打印混凝土的抗拉性能 4.3.3 微筋增强打印混凝土抗拉强度计算模型 4.4 微筋增强打印混凝土抗弯性能 4.4.1 微筋增强打印混凝土抗弯性能试验设计 4.4.2 微筋增强打印混凝土的抗弯性能 4.4.3 微筋增强打印混凝土抗弯强度计算模型 4.5 本章小结 参考文献 第5章 3D打印混凝土与筋材粘结性能及配筋增强技术 5.1 打印混凝土的配筋增强技术 5.1.1 混凝土打印前增强技术 5.1.2 混凝土打印后增强技术 5.1.3 混凝土打印时增强技术 5.2 增强筋材与打印混凝土的粘结性能 5.2.1 柔性钢丝绳与打印混凝土的粘结性能 5.2.2 刚性筋材与打印混凝土的粘结性能 5.3 本章小结 参考文献 第6章 3D打印混凝土永久模板-钢筋混凝土叠合结构 6.1 永久模板-钢筋混凝土叠合结构与技术发展 6.2 3D打印永久模板-钢筋混凝土叠合梁受弯性能 6.2.1 3D打印永久模板-钢筋混凝土叠合梁试件制作 6.2.2 3D打印永久模板-钢筋混凝土叠合梁抗弯性能试验 6.2.3 3D打印永久性混凝土模板-叠合梁极限承载能力理论分析 6.2.4 3D打印永久性混凝土模板-叠合梁抗弯性能数值模拟分析 6.3 3D打印永久模板-钢筋混凝土叠合梁受剪性能 6.3.1 3D打印永久模板-钢筋混凝土叠合梁受剪性能试验设计 6.3.2 3D打印永久模板-钢筋混凝土无腹筋叠合梁斜截面性能 6.3.3 3D打印永久模板-钢筋混凝土有腹筋叠合梁斜截面性能 6.4 3D打印永久模板-钢筋混凝土叠合柱受压性能 6.4.1 3D打印永久模