钢筋混凝土结构抗连续倒塌与构件加固研究

本书采用非线性拟静力分析法，模拟两层2×1跨框架结构长边中柱失效以后结构连续倒塌的反应，对比分析考虑与不考虑楼板作用时，研究楼板对RC框架结构连续倒塌的影响。根据楼板和柱的破坏情况，本书在加筋高性能砂浆(HPFL)-粘钢联合加固RC柱的轴压试验基础上，提出加固RC柱作为一种复合材料的应力-应变关系。运用ANSYS有限元软件，验证出此复合材料应力-应变曲线的正确性。对空间框架结构中的柱进行加固，用数值模拟验证加固效果。该研究成果为后续学者研究打下了一定基础。本书可作为高等院校土木工程专业、建筑工程技术专业和工程造价专业本科生及硕士研究生的参考用书，也可供上述专业的教师及企业、科研及设计单位有关技术人员参考。

1 绪论
1.1 背景及意义
1.2 国内外对RC框架结构抗连续倒塌研究的进展
1.2.1 各国规范中关于结构抗连续倒塌的设计方法
1.2.2 楼板对RC框架结构抗连续倒塌性能影响的研究现状
1.3 目前结构抗连续倒塌分析中存在的问题
1.4 本书主要的研究内容
1.4.1 楼板在框架结构抗连续倒塌中的作用
1.4.2 几种混凝土柱的性能对比
2 RC框架倒塌有限元模型验证
2.1 概述
2.2 有限元模型
2.2.1 模型的基本假定
2.2.2 选取合适的建模方法
2.2.3 本构关系
2.2.4 采用合适的单元类型
2.2.5 混凝土的塑性损伤模型
2.3 验证模型
2.3.1 试验模型的介绍
2.3.2 ABAQUS有限元模拟
2.4 模拟结果与试验结果对比
2.4.1 最终破坏形态的对比
2.4.2 结构损伤指数D的框架侧移的对比
2.4.3 倒塌的三个受力阶段的对比
2.4.4 结构损伤指数D的框架柱底应变的对比
2.4.5 结构损伤指数D的梁柱转角的对比
2.5 本章小结
3 楼板在RC框架结构连续倒塌中的作用分析
3.1 概述
3.2 建立RC框架结构模型
3.3 楼板在RC框架结构连续倒塌中的作用分析
3.3.1 楼板对RC框架结构的破坏过程的影响分析
3.3.2 楼板对结构的水平位移的影响
3.3.3 楼板对结构关键构件内力的影响
3.3.4 楼板对梁柱转角的影响
3.4 本章小结
4 楼板抗连续性倒塌效应的分析
4.1 概述
4.2 考虑楼板双向受拉薄膜的RC框架结构抗连续倒塌机理分析
4.2.1 楼板抗连续倒塌的作用机制与抗力计算的基本假定
4.2.2 考虑楼板抗连续倒塌机制的结构抗力计算
4.3 方法的论证
4.3.1 算例的分析
4.3.2 有限元分析(pushdown分析)
4.4 本章小结
5 HPFL-粘钢联合加固方法的提出
5.1 建筑结构加固的意义
5.2 约束混凝土柱的研究现状
5.2.1 常用的加固方法
5.2.2 已有约束混凝土柱的类型
5.2.3 已有约束混凝土柱本构关系的研究
5.3 加筋高性能砂浆(HPFL)-粘钢联合约束RC柱的提出和本书研究的内容
5.3.1 加筋高性能砂浆(HPFL)-粘钢联合约束RC柱的提出
5.3.2 本书研究的内容
6 HPFL-粘钢联合加固RC轴压柱的试验研究
6.1 概述
6.2 试验目的
6.3 试验测试内容
6.4 试验设计
6.4.1 试验材料
6.4.2 试件设计及加固
6.4.3 构件加固步骤
6.5 试件的安装和加载
6.5.1 测试内容
6.5.2 试件及仪表安装
6.5.3 加载方案和数据采集
6.6 测得各轴压柱的试验结果及其主要破坏过程
6.6.1 主要试验结果
6.6.2 试验破坏过程
6.7 本章小结
7 HPFL-粘钢联合加固RC柱约束本构关系
7.1 概述
7.2 试验结果分析
7.2.1 破坏形态及承载能力分析
7.2.2 应变分析
7.3 分析模型
7.3.1 应力-应变全曲线分析
7.3.2 现有约束混凝土的应力-应变模型
7.3.3 本书使用的模型
7.3.4 模型中的相关参数
7.3.5 试验数据代入模型所得的应力-应变曲线
7.4 本章小结
8 本构关系的有限元验证
8.1 概述
8.2 约束本构关系模型建立
8.2.1 单元选择
8.2.2 材料本构关系的选择
8.2.3 建模及网格划分
8.2.4 加载过程及收敛设置
8.2.5 有限元计算结果分析
8.3 试验模型的建立
8.3.1 单元选择
8.3.2 材料本构关系的选择
8.3.3 建模及网格划分
8.3.4 加载过程及收敛设置
8.4 有限元计算结果分析
8.4.1 荷载-位移曲线的对比
8.4.2 第一主应力下的应变云图的对比
8.5 HPFL-粘钢联合加固钢筋混凝土框架结构数值分析
8.6 本章小结
9 HPFL加固层与混凝土粘结强度预测
9.1 概述
9.2 神经网络结构的确定
9.2.1 正拉粘结强度模型结构
9.2.2 剪切粘结强度模型结构
9.3 基于BP神经网络的粘结强度预测
9.3.1 正拉粘结强度预测
9.3.2 剪切粘结强度预测
9.4 结论
10 钢筋混凝土框架结构倒塌的加固影响因素分析
10.1 概述
10.2 钢绞线直径对加固效果的影响
10.2.1 结构损伤指数D-侧移曲线关系对比
10.2.2 结构损伤指数D-转角曲线关系对比
10.3 钢片强度对加固效果的影响
10.3.1 加固模型的模拟参数
10.3.2 结构损伤指数D-侧移曲线关系对比
10.3.3 结构损伤指数D-转角曲线关系对比
10.4 聚合物砂浆强度对加固效果的影响
10.4.1 加固模型的模拟参数
10.4.2 结构损伤指数D-侧移曲线关系对比
10.4.3 结构损伤指数D-转角曲线关系对比
10.5 本章小结
参考文献