同济博士论丛：体外预应力钢-混凝土组合梁负弯矩区失稳的基础理论研究 [Fundamental Research on Instability of Steel-Concrete Composite Beams Prestressed with External Tendons Under Negative Bending] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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贾远林，陈世鸣 著，伍江，雷星晖 编

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• 体外预应力
• 钢-混凝土组合梁
• 负弯矩区
• 失稳
• 基础理论
• 结构工程
• 桥梁工程
• 预应力技术
• 力学分析
• 有限元

出版社： 同济大学出版社

ISBN：9787560868288

版次：1

商品编码：12344105

包装：精装

丛书名： 同济博士论丛

外文名称：Fundamental Research on Instability of Steel-Concrete Composite Beams Prestressed with External Tendons Unde

内容简介

　　《同济博士论丛：体外预应力钢-混凝土组合梁负弯矩区失稳的基础理论研究》是有关体外预应力钢一混凝土组合梁负弯矩区失稳的理论著作，共7章，阐述了预应力钢一混凝土组合梁负弯矩下有限元建模、整体失稳、极限承载力以及局部屈曲的延性。主要以两跨连续梁和三跨连续梁为研究对象，采用应变片和位移计对多根梁进行了研究，建立了相关的模拟计算公式。
　　《同济博士论丛：体外预应力钢-混凝土组合梁负弯矩区失稳的基础理论研究》适合土木工程、工程力学及相关专业的专业人士作为参考资料，也可供对此有兴趣的研究者阅读。

内页插图

目录

总序
论丛前言
前言

第1章 绪论
1．1 体外预应力连续组合梁稳定问题概述
1．2 国内外在该研究方向研究现状及发展动态
1．3 目前存在的主要问题
1．4 主要研究工作
1．4．1 研究对象
1．4．2 研究目的
1．4．3 研究内容

第2章 预应力连续组合梁试验研究
2．1 试验概述
2．2 试验设计及内容
2．2．1 试验设计
2．2．2 材料性能
2．3 测点及数据采集
2．4 试验装置及加载方案
2．5 试验结果及分析
2．5．1 试验梁的加载破坏
2．5．2 钢梁及钢筋应变
2．5．3 侧向整体失稳的测量
2．5．4 预应力增量
2．5．5 梁端滑移的测量
2．5．6 内力重分布过程
2．6 本章小结
……

第3章 负弯矩下钢一混凝土组合梁有限元建模与分析
第4章 预应力组合梁整体失稳和极限承载能力
第5章 预应力组合梁局部屈曲下的延性研究
第6章 预应力连续组合梁弯矩重分布及承载力
第7章 结论与建议

参考文献
附录A 预应力组合梁正弯矩区承载能力及负弯矩区开裂弯矩的计算
后记

前言/序言

　　体外预应力组合梁是在普通组合梁外侧，合理布置高强度预应力钢索，并对其进行张拉，使梁在承受全部外荷载前建立起预应力，该预应力能够减小或抵消外荷载作用产生的应力，可获得改善梁受力性能、提高梁刚度的效果。本书通过试验、理论和有限元分析，对预应力连续组合梁整体和局部失稳以及失稳后的受力性能进行了研究，建立了连续组合梁承载力极限状态下有限元计算模型和分析方法，回归了计算组合梁的承载力公式和延性公式，给出了预应力连续组合梁的内力调幅值的确定方法，完善了预应力连续组合梁内力重分布的设计理论。完成的主要工作和得到的主要结论有以下一些：
　　（1）对两根两跨连续组合梁和两根体外预应力连续组合梁进行了试验研究。试验表明：混凝土开裂引起连续组合梁负弯矩区截面刚度下降，导致试件在较低荷载下就已发生明显的内力重分布；在负弯矩作用区域，预应力的施加有效延缓了裂缝的出现和发展，提高了截面的刚度。组合梁负弯矩区的承载能力和屈曲后性能皆受稳定控制，不考虑屈曲对承载力和刚度的评价会带来不安全的结果。负弯矩区体外预应力索应力增量较小，可以忽略不计。连续梁的最终破坏表现为负弯矩钢梁屈曲和正弯矩区混凝土压碎。
　　（2）建立了预应力组合梁的ANSYS、ABAQUS有限元计算模型。计算模型考虑混凝土的开裂、压碎，栓钉剪切变形，板件失稳等影响因素。采用本文提出的有限元模型，通过与几组国内外文献报道梁试验结果的分析对比，表明有限元数值模拟结果与试验结果吻合良好，可以较好地模拟组合梁在负弯矩作用下的屈曲和屈曲后的力学行为，为组合梁的深入研究和参数变化分析提供了一种有效的方法。
　　（3）对受负弯矩作用的组合梁进行了整体稳定分析，在能量法和弹性约束压杆稳定理论所推导的组合梁稳定承载力计算方法基础上，探讨了影响组合梁整体侧扭失稳的因素。采用有限元分析方法对预应力组合梁在负弯矩作用下的承载能力进行了200根梁的参数分析，在此基础上定义了组合梁柔细比公式，提出了稳定极限承载力的计算方法和计算公式。讨论了设置加劲肋和设置侧向约束支承避免整体失稳的方法，推导了负弯矩作用下，避免组合梁整体侧扭失稳的加劲肋和支承设置的刚度条件和最小间距，对连续组合梁的极限承载力设计具有参考价值。

《同济博士论丛》系列丛书概述 《同济博士论丛》是由享有盛誉的同济大学建筑与城市规划学院（或具体相关学院，如土木工程学院，视乎该丛书的学科归属）推出的一套旨在汇聚和展示该校优秀博士研究生科研成果的学术出版物。该系列丛书以其严谨的学术态度、前沿的研究方向和深刻的理论探讨，为国内乃至国际相关学术领域贡献了宝贵的知识财富，同时也为青年学者提供了一个高水平的学术交流与展示平台。 丛书定位与宗旨 《同济博士论丛》的宗旨在于遴选那些在各自研究领域取得突破性进展、具有原创性学术价值和潜在应用前景的博士学位论文，通过系统整理和出版，使其成果得以更广泛的传播和深入的应用。丛书严格遵循学术出版的高标准，确保内容的学术深度、科学严谨性和逻辑清晰度。每部论丛都凝聚了作者数年潜心研究的心血，代表了其在特定研究方向上的最新思考和最高学术成就。 丛书研究领域 同济大学作为中国顶尖的高等学府，其在建筑、城市规划、土木工程、交通运输工程、环境科学等多个学科领域均拥有深厚的学术积淀和强大的科研实力。《同济博士论丛》所涵盖的研究领域广泛，几乎囊括了学院下设各系所的前沿研究方向。 建筑学与城市规划领域： 涵盖历史建筑保护、地域性建筑研究、城市可持续发展、城市更新与再生、城市设计理论与实践、建筑遗产的数字化保护与活化、绿色建筑技术与理念、人居环境优化、城市交通规划与管理、以及智慧城市建设等。 土木工程领域： 尤其在结构工程、岩土工程、桥梁与隧道工程、工程管理、材料科学与工程等方面，涌现了大量优秀的研究成果。例如，在结构工程方面，可能涉及新型结构体系的研究、抗震减灾技术的创新、结构的健康监测与寿命预测、以及高性能材料在结构中的应用。在岩土工程领域，则可能聚焦于复杂地质条件下的工程施工、边坡稳定性分析、地下工程渗流与变形、以及地基处理技术等。桥梁与隧道工程领域的研究则可能侧重于大跨度桥梁的设计与施工、地下隧道盾构法施工技术、既有结构的评估与加固、以及桥隧结构的动力响应与可靠性分析。 交通运输工程领域： 重点关注交通基础设施的规划、设计、建设与维护，如高速铁路、城市轨道交通、公路网优化、港口码头工程等。同时，也可能涉及交通流理论、交通仿真与优化、智能交通系统（ITS）的应用、以及新能源交通技术等。 环境科学与工程领域： 关注可持续发展中的环境挑战，如水污染控制与治理、大气污染防治、固体废物资源化利用、环境修复技术、以及生态系统服务功能评估等。 学术价值与社会意义 《同济博士论丛》系列丛书具有重要的学术价值和深远的社会意义： 1. 推动学科发展： 丛书中的研究成果往往具有高度的原创性和前沿性，能够及时反映相关学科的最新进展，引领新的研究方向，推动学科理论的创新与发展。 2. 促进学术交流： 通过系统性地出版优秀博士论文，为国内外学者提供了一个相互学习、借鉴和交流的平台，有助于提升中国在相关领域的学术声誉和国际影响力。 3. 服务工程实践： 丛书中的许多研究成果，特别是涉及工程技术和应用方面的，都具有很强的实践指导意义，能够直接或间接服务于国家重大工程建设、城市发展以及环境保护等实践活动，产生显著的经济社会效益。 4. 培养青年学者： 丛书的出版不仅是对作者学术成果的肯定，更是对其科研能力和学术潜力的认可，极大地鼓舞了青年学者继续深入研究的信心和动力，为培养未来的学术骨干和行业领军人才奠定了坚实基础。 5. 知识传承与普及： 作为一套学术著作，它也是一种知识的载体，有助于系统性地梳理和传承特定领域内的学术思想和研究方法，并为相关领域的教学和知识普及提供重要参考。 出版流程与质量控制 《同济博士论丛》在出版过程中，严格执行同行评审制度。每部入选论丛的博士论文，都会经过学院组织的多位相关领域内资深专家（通常包括国内外知名学者）进行评审。评审内容包括研究内容的创新性、理论的可靠性、方法的科学性、结论的有效性以及写作的规范性等。只有经过严格评审并获得专家高度认可的论文，才有资格纳入《同济博士论丛》系列。这一严谨的评审机制，充分保障了丛书的学术质量和权威性。 读者群体 《同济博士论丛》的读者群体广泛，主要包括： 在校研究生： 特别是相关专业的博士生、硕士生，他们可以从中学习前沿的研究方法、了解最新的学术动态，并从中获得研究灵感。 高校教师与科研人员： 用于教学参考、课题研究以及学术交流。 工程技术人员： 尤其是参与相关领域工程设计、施工、咨询等工作的工程师，可以从中获取最新的技术信息和解决问题的思路。 政府部门及相关机构的研究人员： 为制定政策、规划发展提供科学依据。 对相关学术领域感兴趣的社会读者。 结语 《同济博士论丛》以其深厚的学术底蕴、前瞻的研究视野和卓越的出版质量，已成为学术界一份宝贵的资源。它不仅是同济大学学术研究成果的重要展示窗口，更是推动相关学科发展、服务国家建设的重要力量。通过该丛书的不断推陈出新，我们期待看到更多高质量的博士研究成果得以传播和应用，为构建知识型社会和实现科技强国贡献同济智慧。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我购买技术书籍往往是抱着一种“淘金”的心态，希望能从中发现一些能立刻应用到实际工程优化中的“金点子”。对于理论研究性的专著，我最看重的其实是其解决实际工程难题的潜力。在实际的桥梁施工和监测中，负弯矩区的预应力损失和随时间推移产生的蠕变效应，常常是设计保守性的主要来源。如果这本书能够深入分析这些时间相关的效应如何与失稳临界点相互作用，例如，预应力损失到何种程度会导致某种特定的失稳模式提前发生，那就太有价值了。我期待看到一些参数敏感性分析的结果，清晰地展示诸如预应力大小、钢束间距、以及混凝土强度等级等关键设计变量对失稳安全系数的影响权重。一本优秀的博士论丛改编著作，理应具备严密的数学基础，但更重要的是，它能将这些数学语言翻译成工程师能够理解的工程语言，提供明确的设计指导原则或优化方向。那种既有“硬核”理论深度，又具“实战”指导意义的著作，才是真正值得我们投入时间去精读的。

评分☆☆☆☆☆

最近在翻阅一些关于现代结构抗震设计的文献时，一个反复出现的问题是：如何确保复杂结构在经历罕遇大震时，关键构件的延性保持在一个可控的范围内。这不禁让我联想到预应力结构在极端荷载下的反应。传统的钢筋混凝土结构设计往往对负弯矩区设置较多的箍筋以抵抗剪力和约束开裂，但引入外部预应力后，情况变得复杂起来，它在提供额外压应力的同时，是否也改变了梁端区域的受拉-受压区域的相互作用模式，从而影响了整体的屈曲行为？我希望这本书能超越单纯的规范解读，提供一种更深层次的力学视角。比如，它是否探讨了在负弯矩下，预应力筋的松弛和锚固端约束对局部屈曲的影响？我特别关注作者是否对界面应力场的分布进行了精细的剖析，因为理论上，预应力钢束的布置位置直接决定了组合梁在抗弯和抗剪耦合作用下的稳定性裕度。如果这本书能提供一套针对不同连接类型（如键合型与非键合型）的稳定性退化模型，那对我们评估现有和未来桥梁的服役安全性和耐久性将是极具启发性的贡献。

评分☆☆☆☆☆

我发现，许多关于结构稳定性的研究往往将预应力钢束视为理想化的、仅施加轴向力的构件，而忽略了其自身的几何非线性和施工过程中的实际受力状态。尤其是在组合梁的负弯矩区，梁顶受拉，底板受压，预应力钢束的位置和曲率变化直接影响了它们与混凝土之间的协同工作效率。我关注的焦点在于，这本书是否对预应力筋本身在复杂应力场中的潜在屈曲行为进行了探讨？例如，在荷载循环作用下，外部预应力钢束的局部不稳是否会成为整个组合梁失稳的先导因素？我期望看到作者能够引入更先进的计算力学方法，比如考虑了材料界面接触非线性和几何非线性的三维分析模型，来模拟从微观尺度到宏观失稳的演化路径。如果能结合最新的试验技术，比如全场应变测量（如DIC技术）的数据，来验证其提出的理论模型，那就更好了。总之，我希望这本书能提供一个超越传统简化假设的、更接近真实世界复杂工况的分析框架，帮助我们更精确地把握预应力组合梁在特定危险区域的承载极限。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字着实有些拗口，初看之下，确实让人感到一丝距离感，仿佛直接跳入了高深的学术殿堂，但这恰恰也预示着它内容的严谨与深度。我最近在阅读一些关于结构工程和材料力学的著作，试图在理论与实践之间搭建一座桥梁。市面上关于组合梁的研究不少，但很多都侧重于常规的受拉预应力技术，或是将重点放在了极限承载力分析上。我特别留意那些专门探讨“负弯矩区”稳定性的书籍，因为在实际桥梁设计中，尤其是在连续梁的支座附近，负弯矩带来的复杂受力状态，远比简单明了的正弯矩区更具挑战性。我希望找到一本不仅能告诉我“会发生什么”，更能深入剖析“为什么会发生”的书籍。理想中的作品，应当能清晰梳理出不同预应力布置方式对剪力连接件乃至整体截面抗扭刚度的影响。如果这本书能够系统地梳理现有规范在处理这种特定工况时的不足，并尝试从更基础的材料本构关系和界面行为入手，提出一套更具普适性的失稳判据模型，那就太棒了。毕竟，理论的基石若是打得不牢，再精巧的设计也可能在实际荷载作用下暴露出脆弱的一面。我期待它能填补现有文献在这特定细分领域中的空白。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我对于那些堆砌公式和晦涩概念的书籍一向敬而远之，阅读体验感往往像是在啃一块干硬的、缺乏调味的石头。我更倾向于那些能够用清晰的逻辑链条，辅以大量直观的图示或案例分析来阐述复杂问题的作品。当我接触到结构稳定性的讨论时，最怕的就是看到那种“黑箱式”的推导过程，让人摸不着头脑。一本好的工程理论书籍，应当像一位耐心的导师，它不仅要给出结论，更要逐步引导读者理解得出结论的每一步物理直觉。特别是涉及到“失稳”这个词汇，它背后蕴含的是结构从弹性到非弹性、从整体到局部失效的临界点，这需要作者对材料的非线性行为，尤其是混凝土的开裂、钢筋的屈服以及两者之间的粘结滑移特性，有极其深刻的洞察。我非常好奇，这本书是如何处理外部预应力体系中，应力重分布对钢-混凝土界面剪力滞后现象的微妙影响。如果它能提供一些基于有限元模拟与试验验证相结合的深入分析，展示不同应力水平下局部屈曲模式的演变过程，那无疑将极大地提升其参考价值，让读者能够真正“看见”那些在标准试验中难以捕捉的微观破坏机制。