混凝土結構試驗與理論研究（簡體書）

《混凝土結構試驗與理論研究》是作者多年來教學和科研心得的總結。書中，作者將試驗和理論結合，探討了混凝土結構試驗問題及與之相關的原理。全書共八章，內容包括緒論、混凝土本構關係與試驗、鋼筋混凝土構件的正截面承載力、鋼筋混凝土結構及構件的受剪承載力、鋼筋混凝土梁受剪破壞的尺寸效應、受剪承載力理論模型與試驗、延性與約束混凝土、補遺。 《混凝土結構試驗與理論研究》適合從事土木工程的研究員、教授、研究生閱讀參考，也可作為相關專業本科生的教材使用。．

《混凝土結構試驗與理論研究》適合從事土木工程的研究員、教授、研究生閱讀參考，也可作為相關專業本科生的教材使用。

序前言第1章 緒論1.1 混凝土結構的工程特點1.2 混凝土結構的發展1.2.1 高性能材料1.2.2 災害對混凝土結構的衝擊1.2.3 混凝土結構的計算分析與結構試驗1.2.4 混凝土結構的耐久性1.3 結構工程師對混凝土結構的認識1.3.1 鋼筋混凝土力學1.3.2 結構試驗1.3.3 設計規範參考文獻第2章 混凝土本構關係與試驗2.1 混凝土單軸受壓應力-應變曲線2.1.1 混凝土受壓的基本特點2.1.2 單軸受壓混凝土的應力-應變曲線2.1.3 結構設計和分析中的應力-應變曲線2.2 剛性試驗機試驗技術2.2.1 剛性試驗機原理2.2.2 剛性輔助元件2.2.3 電液伺服試驗機2.3 混凝土應力-應變曲線試驗技術2.3.1 邊界條件的影響2.3.2 RILEM的聯合對比試驗2.3.3 應變測試技術2.3.4 尺寸效應的影響2.3.5 加載速率的影響2.4 雙軸和多軸應力狀態2.4.1 採用鋼刷承壓板進行混凝土板雙軸應力狀態試驗2.4.2 混凝土的三軸強度2.4.3 混凝土的抗剪試驗2.5 小結2.5.1 關於混凝土受拉的性能2.5.2 鋼筋與混凝土的黏結2.5.3 小結與評述參考文獻第3章 鋼筋混凝土構件的正截面承載力3.1 鋼筋混凝土簡支梁彎曲破壞的主要試驗結果3.1.1 簡支梁的少筋破壞3.1.2 簡支梁的超筋破壞3.1.3 簡支梁的適筋破壞3.2 鋼筋混凝土受彎構件承載力計算方法3.2.1 基本假設3.2.2 方程的形式解3.2.3 參數分析與討論3.2.4 我國規範計算公式的發展3.2.5 受彎構件正截面承載力計算3.3 鋼筋混凝土受彎構件的試驗研究3.3.1 矩形應力圖參數的試驗確定3.3.2 受彎構件受壓區混凝土的應力狀態3.3.3 鋼筋混凝土受彎構件尺寸效應的試驗研究3.3.4 高強度混凝土受彎構件3.3.5 受壓鋼筋配筋率對簡支梁性能的影響3.3.6 少筋梁的性能3.4 軸力和彎矩共同作用3.4.1 偏心受壓構件的正截面承載力計算3.4.2 關於偏心距增大係數3.4.3 鋼筋混凝土柱的試驗3.4.4 鋼筋混凝土偏心受壓柱的試驗方法3.5 小結參考文獻第4章 鋼筋混凝土結構及構件的受剪承載力4.1 引言4.2 鋼筋混凝土構件受剪承載能力的基本概念和設計方法4.2.1 鋼筋混凝土簡支梁的破壞形態4.2.2 無腹筋梁的彎曲破壞和剪切破壞的關係4.2.3 無腹筋梁剪切破壞的“拱-齒”模型4.2.4 加筋石膏梁的抗剪試驗4.2.5 混凝土強度對鋼筋混凝土梁抗剪強度的影響4.2.6 鋼筋與混凝土之間的黏結對無腹筋梁抗剪性能的影響4.2.7 T形梁的受剪承載力4.2.8 均布荷載作用4.2.9 間接加載4.2.10 小記4.3 有腹筋梁的基本概念和傳力機理4.3.1 有腹筋梁受剪性能的基本特徵4.3.2 最小配箍率4.3.3 最大配箍率4.3.4 剪切延性4.3.5 小記4.4 鋼筋混凝土連續梁的抗剪性能4.5 預應力混凝土梁的受剪承載力4.6 材料性能對混凝土梁受剪性能的影響4.7 小結與評述參考文獻第5章 鋼筋混凝土梁受剪破壞的尺寸效應5.1 早期的研究5.2 1991年的“經典試驗”5.3 經典試驗的重複與討論5.4 寬梁厚板的剪切破壞5.5 評述參考文獻第6章 受剪承載力理論模型與試驗6.1 引言6.2 修正壓力場理論的基本概念6.2.1 基本假設6.2.2 應變分析6.2.3 平衡條件6.2.4 本構關係6.2.5 求解過程6.2.6 評述6.3 鋼筋混凝土板的剪切試驗6.3.1 平板試驗裝置6.3.2 鋼筋混凝土平板單元剪切性能分析國際競賽6.4 鋼筋混凝土軟化桁架模型6.4.1 背景6.4.2 軟化桁架模型的基本框架6.4.3 休斯敦大學的平板試驗裝置6.5 剪切試驗裝置的主要試驗結果6.6 關於修正壓力場理論的討論6.6.1 引言6.6.2 徐增全對修正壓力場理論的批評6.6.3 Collins的觀點6.6.4 修正壓力場理論的發展6.7 Kotsovos的發現和觀點6.7.1 壓力路徑的基本概念6.7.2 鋼筋混凝土簡支梁抗剪機理——壓力路徑概念的試驗證明6.7.3 關於縱筋銷栓力6.7.4 骨料咬合力6.7.5 T形截面梁的抗剪承載力6.7.6 基於“壓力路徑”概念的抗剪設計6.7.7 小結與評述6.8 Zararis的研究6.8.1 薄膜單元分析6.8.2 鋼筋混凝土梁的剪切破壞分析6.8.3 評述6.9 小結參考文獻第7章 延性與約束混凝土7.1 引言7.2 圓鋼管混凝土軸心受壓短柱7.2.1 試驗研究7.2.2 圓鋼管混凝土短柱的性能與主要影響因素7.2.3 被動約束與主動約束7.2.4 圓鋼管混凝土軸心受壓短柱的承載力計算7.2.5 鋼管混凝土短柱承載力計算的全過程分析7.3 箍筋約束混凝土柱7.3.1 箍筋約束混凝土短柱軸心受壓的試驗結果7.3.2 Mander等的研究7.4 纖維約束混凝土7.4.1 纖維約束混凝土的性能7.4.2 FRP約束混凝土應力-應變曲線理論模型7.5 約束混凝土非均勻受壓7.5.1 箍筋約束混凝土偏心受壓柱7.5.2 非均勻受壓時箍筋的應力狀態7.6 小結與評述參考文獻第8章 補遺8.1 鋼筋混凝土梁在彎扭共同作用下的承載力8.2 沖切破壞之謎8.3 鋼筋混凝土結構非線性分析8.3.1 鋼筋混凝土板柱結構火災事故分析8.3.2 Sleipner A海洋平臺的破壞8.3.3 與Sleipner A海洋平臺有關的試驗與分析8.3.4 鋼筋混凝土板的國際競賽8.3.5 小結與評述參考文獻後記．

3.1.2 簡支梁的超筋破壞
當配筋特征值較大時，梁發生超筋破壞。因梁配置了較多的縱向受拉鋼筋，梁的受拉邊緣開裂后，原來由受拉區混凝土承擔的拉力逐漸轉移到受拉鋼筋。由于配筋率高，繼續增加的荷載不能使裂縫明顯發展，但受壓區混凝土承擔的壓應力逐漸增加。最后破壞時，受拉鋼筋應力沒有達到屈服應力，而是受壓混凝土達到破壞狀態。從圖3.1的荷載一撓度曲線可以看出，受拉混凝土開裂這個現象可能使荷載一撓度曲線稍有轉折，但沒有改變它的上升趨勢。破壞時，荷載一撓度曲線開始下降，截面受壓區高度可以達到或超過截面有效高度的50％，破壞基本特征是受壓混凝土控制的脆性破壞。受拉鋼筋的強度性能沒有得到充分發揮。也就是說，鋼筋用量可以減少。按照材料力學的基本概念，受彎構件截面上受拉區鋼筋可以承受的最大拉力不應大于受壓區混凝土可以承擔的最大壓力。鋼筋混凝土受彎構件設計時應當避免發生此類破壞。
3.1.3 簡支梁的適筋破壞
配筋特征值適中時，梁發生適筋破壞，對應的荷載—中點撓度曲線也示于圖3.1中。可以看出，梁的受力表現出比較明顯的3個階段。第1階段為彈性階段，截面受拉區鋼筋和混凝土共同承擔拉應力，但以混凝土為主。當混凝土承擔的拉應力達到混凝土的抗拉強度（截面下邊緣混凝土的拉應變超過極限拉應變）時出現裂縫，梁的受力進入第2階段。在第2階段，梁的剛度較第1階段明顯下降；混凝土承擔的拉力逐漸轉移到受拉鋼筋，鋼筋應力增長加快，裂縫隨之發展。在正常階段，鋼筋混凝土受彎構件是容許出現裂縫的，只要最大裂縫寬度沒有超過規定的容許值。因此，第2階段對應構件的正常使用極限狀態。當受拉鋼筋應力達到屈服應力時，梁的受力進入第3階段。第3階段也可稱為屈服階段，因受拉鋼筋屈服，截面受拉區由鋼筋承擔的拉力在受拉鋼筋應變進入強化階段前不能繼續增加，截面承受的彎矩變化取決于截面內力臂彎矩的變化和受壓區}昆凝土壓應力的微小變化。鋼筋初始屈服時，受壓區邊緣混凝土的應力接近或達到混凝土單軸受力時的峰值應力，但尚未達到其極限壓應變，混凝土受壓區應力合力保持基本不變或略有增加，因此第2階段梁的荷載一撓度曲線接近一水平段。最后，受壓區邊緣混凝土達到極限壓應變，截面喪失承載能力而破壞。
如果縱向受拉鋼筋采用沒有明顯屈服點的鋼筋，第2階段和第3階段之間的轉折點不明顯，荷載一撓度曲線緩慢地持續上升，直到受壓區混凝土破壞。對于這類配筋構件，可取鋼筋應力達到條件屈服應力作為第2階段和第3階段的分界點。
適筋破壞的基本特征是受拉鋼筋達到屈服（條件屈服）后，受壓混凝土達到極限壓應變。鋼筋和混凝土兩種材料的性能都得到發揮，是一種延性的破壞形態。結構設計以此類破壞模式為設計目標。