现代钢管混凝土结构技术（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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韩林海，杨有福 著

图书标签:

• 钢管混凝土
• 结构工程
• 混凝土结构
• 现代建筑
• 结构技术
• 建筑工程
• 土木工程
• 组合结构
• 新型结构
• 工程技术

出版社： 中国建筑工业出版社

ISBN：9787112095766

版次：2

商品编码：10324845

包装：精装

开本：16开

出版时间：2007-12-01

用纸：胶版纸

页数：433

正文语种：中文

内容简介

本书介绍了一些典型的钢管混凝土工程实例，系统地阐述了钢管混凝土结构构件设计中的系列关键问题，如一次加载和长期荷载作用下的设计计算、轴向局部受压时承载力的计算、钢管初应力影响的验算、构件截面尺寸效应的影响、抗震和抗火设计及火灾后的损伤评估等方面的基本原理和方法；还论述了一些新型钢管混凝土结构，如采用高性能材料的钢管混凝土、薄壁钢管混凝土、中空夹层钢管混凝土和FRP约束钢管混凝土构件的工作特点和设计建议，以及钢管混凝土结构节点的一些典型构造措施和计算方法等；另外探讨了钢管混凝土制作、施工与质量控制等方面的一些问题；最后还给出了钢管混凝土结构设计计算例题。
本书根据钢管混凝土结构设计实用要求撰写，内容丰富，体系完整，浅显易懂，可供土建结构设计、施工、监理、研究人员及大专院校土建专业师生参考。

目录

主要符号
第1章 绪言
1.1 钢管混凝土的特点
1.2 钢管混凝土的发展
1.2.1 钢管混凝土的发展概况
1.2.2 钢管混凝土的力学性能
1.3 钢管混凝土的应用
1.4 本书的主要内容
第2章 结构材料和结构设计的一般原则
2.1 引言
2.2 材料
2.2.1 钢管及连接材料
2.2.2 混凝土
2.2.3 钢管混凝土
2.3 钢管混凝土的刚度
2.3.1 轴压刚度
2.3.2 弯曲剐度
2.3.3 剪切刚度
2.4 钢管混凝土设计的一般原则
2.5 小结
第3章 构件承载力计算
3.1 引言
3.2 计算原理简介
3.2.1 轴心受力构件
3.2.2 纯弯构件
3.2.3 纯扭构件
3.2.4 横向受剪构件
3.2.5 压（拉）弯构件
3.2.6 压扭构件
3.2.7 弯扭构件
3.2.8 压弯扭构件
3.2.9 压弯剪构件
3.2.10 压弯扭剪构件
3.3 格构式构件承载力计算
3.4 长期荷载影响的验算方法
3.5 钢管初应力影响的验算方法
3.6 钢管混凝土局部受压时的承载力计算
3.7 尺寸效应影响分析
3.8 规程比较
3.8.1 引言
3.8.2 一般规定
3.8.3 计算结果比较
3.9 小结
第4章 抗震计算
4.1 引言
4.2 梁柱承载力的计算方法研究
4.2.1 圆钢管混凝土
4.2.2 方、矩形钢管混凝土
4.3 滞回性能的重要影响因素
4.3.1 钢管混凝土荷载一变形滞回关系的特点
4.3.2 弯矩—曲率滞回关系的影响因素
4.3.3 水平荷载—水平位移滞回关系的影响因素
4.4 弯矩—曲率滞回模型
4.4.1 圆钢管混凝土
4.4.2 方、矩形钢管混凝土
4.5 水平荷载—水平位移滞回模型
4.5.1 圆钢管混凝土
4.5.2 方、矩形钢管混凝土
4.6 构件位移延性系数
4.7 钢管混凝土混合结构的抗震性能
4.7.1 带钢管混凝土边柱的混合结构剪力墙
4.7.2 钢管混凝土框架一核心剪力墙混合结构
4.8 小结
第5章 耐火极限、防火保护和火灾后的修复加固
5.1 引言
5.2 计算原理概述
5.2.1 耐火极限和防火保护层厚度
5.2.2 火灾作用后的极限承载力
5.3 耐火极限实用计算方法
5.4 防火保护层厚度计算
5.5 火灾作用后极限承载力和残余变形计算
5.5.1 承载力影响系数
5.5.2 残余变形
5.6 防火构造措施
5.7 抗火设计和火灾后修复加固方法讨论
5.8 小结
第6章 节点构造与设计
6.1 引言
6.2 节点基本类型和研究现状
6.2.1 钢梁—钢管混凝土柱节点
6.2.2 钢筋混凝土梁（板）—钢管混凝土柱节点
6.3 钢管和混凝土之间的粘结强度
6.3.1 粘结强度
6.3.2 粘结强度的影响因素
6.3.3 粘结强度的验算方法
6.3.4 平均粘结应力一相对滑移简化模型
6.4 节点构造措施及计算方法
6.4.1 钢管混凝土梁柱节点的构造措施
6.4.2 其他节点的构造
6.4.3 加强环节点的计算方法
6.4.4 其他节点的计算
6.5 小结
第7章 新型钢管混凝土结构
7.1 引言
7.2 采用高性能材料的钢管混凝土
7.2.1 采用高强钢材的钢管混凝土
7.2.2 采用高强混凝土的钢管混凝土
7.2.3 采用自密实混凝土的钢管混凝土
7.3 薄壁钢管混凝土
7.4 中空夹层钢管混凝土
7.5 FRP约束钢管混凝土
7.5.1 FRP约束钢管混凝土的轴压性能
7.5.2 FRP加固火灾作用后钢管混凝土的静力性能
7.5.3 FRP加固火灾作用后钢管混凝土的滞回性能
7.6 钢管再生混凝土
7.7 小结
第8章 制作、施工与质量控制
8.1 引言
8.2 一般规定
8.3 钢管的制作和施工
8.4 混凝土的施工
8.4.1 混凝土的浇筑方式
8.4.2 混凝土质量检测方法
8.5 验收
附录A 各规程的承载力设计公式
A.1 《BuiIding code requirements for structural concrete ancI commentarlv》ACI（2005）
A.2 《Recommenolations for design and construction of concrete filled steel tubular structures》AU（1997）
A.3 《S19ecification for structural steel buildings》AISC（2005）
A.4 《Steel，concrete and composite bridges Part 5：Code of practice for design of composite bridges》BS 5400（2005）
A.5 《矩形钢管混凝土结构技术规程》CECS 159：2004
A.6 《钢管混凝土结构技术规程》DBJ 13—51—2003
A.7 《钢一混凝土组合结构设计规程》DL／T 5085—1999
A.8 《Design of steel anol concrete structures—Part 1—1：General rules and rules for building》EC 4（2004）
A.9 《战时军港抢修早强型组合结构技术规程》GJB 4142—2000
附录B 计算例题
B.1 引言
B.2 格构式柱承载力验算
B.3 单肢柱承载力验算
B 3.1 圆钢管混凝土构件
B 3.2 方钢管混凝土构件
B 3.3 中空夹层钢管混凝土构件
B.4 长期荷载作用影响验算
B.5 施工引起的钢管初应力影响验算
B.6 滞回模型计算
B.6.1 弯矩—曲率滞回模型
B.6.2 水平荷载—水平位移滞回模型
B.6.3 构件位移延性系数计算
B.7 防火保护层厚度计算
B.7.1 圆钢管混凝土柱
B.7.2 方钢管混凝土柱
B.7.3 矩形钢管混凝土柱
B.8 节点计算
B.8.1 圆钢管混凝土
B.8.2 方、矩形钢管混凝土
B.9 收缩计算
参考文献

前言/序言

本书并非《现代钢管混凝土结构技术（第2版）》的介绍，而是旨在探讨土木工程领域中一些鲜为人知却至关重要的结构体系与设计理念。 在现代建筑和基础设施建设的宏伟蓝图中，钢管混凝土结构以其独特的优势，如高承载能力、良好的抗震性能以及简洁的造型，占据了重要的地位。然而，除了这种广为人知的结构形式，土木工程的海洋中还蕴藏着许多同样值得深入探索的设计智慧和创新实践。本指南将引领读者潜入这些相对“幕后”的领域，揭示那些在工程实践中默默发挥着巨大作用的结构技术及其背后的科学原理。 第一部分：非传统混凝土应用与性能提升 混凝土，作为土木工程的基石，其应用形式早已超越了传统的钢筋混凝土梁、板、柱。本部分将着重介绍一些非传统的混凝土应用，并探讨如何通过技术手段显著提升混凝土的性能。 1. 高性能混凝土（HPC）与超高性能混凝土（UHPC）的应用深度解析： 组成与性能优化： 详细阐述高性能混凝土（HPC）和超高性能混凝土（UHPC）的组成成分，如高性能减水剂、硅灰、纤维（钢纤维、聚合物纤维）、粉煤灰等的科学配比原理。分析这些组分如何协同作用，大幅提升混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗渗性、耐久性以及抗裂性能。 工程应用实例： 重点介绍HPC和UHPC在桥梁（大跨度桥梁、桥面板）、高层建筑（核心筒、梁柱）、海洋工程（抗腐蚀结构）、以及预制构件（薄壁构件、复杂形状构件）中的具体应用案例。分析在这些应用中，HPC/UHPC如何解决了传统混凝土难以克服的技术难题，例如减小构件尺寸、延长使用寿命、提高施工效率等。 设计与施工要点： 探讨HPC/UHPC在设计上的特殊考量，例如对材料参数的精确要求、裂缝控制的策略、以及与传统钢筋连接的技术。分析其在施工过程中可能遇到的挑战，如高粘度、早期强度发展快等，并介绍相应的解决方案，包括搅拌、浇筑、养护等工艺改进。 耐久性与寿命预测： 深入研究HPC/UHPC在极端环境（如沿海、严寒、化学侵蚀）下的耐久性表现。介绍基于材料性能和环境因素的寿命预测模型，为结构的设计和维护提供科学依据。 2. 纤维增强混凝土（FRC）的结构性能与应用前景： 纤维种类与作用机理： 详细介绍不同种类纤维（钢纤维、聚丙烯纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维等）的特性，及其在混凝土基体中的分散、锚固和应力传递机理。分析纤维如何显著提高混凝土的抗拉强度、韧性、抗冲击性和抗疲劳性。 结构构件性能提升： 探讨FRC在梁、板、墙、筒体等结构构件中的应用，如何改善其受弯、受剪、受压性能，尤其是在抗震和抗爆等方面的表现。以具体工程案例说明FRC在减少钢筋配置、简化施工、提高构件整体性方面的优势。 与钢管混凝土的潜在结合： 探索FRC与钢管混凝土结合的可能性，分析其如何进一步提升钢管的整体稳定性和承载能力，尤其是在承受冲击荷载或需要极高韧性要求的场景下。 3. 自密实混凝土（SCC）的流变性控制与结构应用： 关键性能指标与测试方法： 详细阐述自密实混凝土（SCC）的关键性能指标，如流值、稳态粘度、延展性、阻隔性等，并介绍其主要的测试方法（如L形流槽试验、V形试验、U型试验等）。 组分设计与影响： 分析减水剂、增稠剂、粗细骨料、粉状材料等组分对SCC流变性能的影响，以及如何通过科学的配合比设计实现所需的流动度和稳定性。 复杂结构中的应用： 重点介绍SCC在具有密集配筋、狭窄空间、复杂形状等难以浇筑的混凝土结构中的应用。例如，在剪力墙、密排钢筋梁柱节点、地下结构、以及复杂的预制构件中，SCC如何克服施工障碍，保证混凝土的密实度和质量。 质量控制与施工实践： 探讨SCC在施工过程中的质量控制要点，如首批次试配、运输、浇筑速度、振捣（通常无需振捣）等，以及如何保证其整体性和耐久性。 第二部分：革新性的结构体系与连接技术 除了传统的钢筋混凝土体系，工程界不断涌现出更具创新性的结构形式和连接方式，以适应不断变化的工程需求。 1. 组合结构体系的多元化探索： 钢-混凝土组合梁、组合柱： 详细介绍钢梁与混凝土板通过剪力连接件（如栓钉、桁架）组合而成的组合梁，以及钢管、角钢等与混凝土组合而成的组合柱。分析其受力机理、设计计算方法，以及在桥梁、高层建筑中的应用优势，例如增大截面刚度、提高承载力、节约钢材等。 预应力混凝土与钢结构的混合应用： 探讨预应力混凝土结构与钢结构相结合的设计理念，例如预应力混凝土梁与钢桁架的组合，以及预应力钢腱在混凝土结构中的应用。分析这种混合应用如何实现结构的轻质高强、大跨度以及优良的抗震性能。 其他新兴组合形式： 介绍一些正在发展中的组合结构形式，如竹-混凝土组合结构、木-混凝土组合结构等，分析其材料特性、连接方式以及在可持续建筑中的潜力。 2. 先进连接节点的设计与性能分析： 钢结构与混凝土结构的连接： 深入研究钢结构构件（如钢梁、钢柱）与混凝土结构构件（如混凝土梁、混凝土楼板）之间的各种连接形式，包括预埋件连接、锚栓连接、焊接连接等。分析不同连接方式的受力特点、承载能力、抗震性能以及设计细节。 混凝土构件内部连接： 探讨混凝土构件（如叠合梁、叠合板、装配式剪力墙）之间的连接技术，例如湿接缝、干接缝、套筒灌浆连接、螺栓连接等。分析这些连接节点如何保证结构的整体性和传力可靠性，并探讨其在装配式建筑中的应用。 新型连接技术的研究： 关注一些前沿的连接技术，例如基于粘结剂或特殊灌浆材料的连接，以及智能连接技术（如传感器的集成）。分析这些技术在提高连接强度、韧性、抗疲劳性以及实现结构健康监测方面的潜力。 3. 轻质高强结构材料在特定领域的创新应用： 铝合金结构与混凝土的结合： 探讨铝合金材料因其轻质、耐腐蚀的特性，在某些特殊结构（如景观桥梁、海洋平台、可移动建筑）中与混凝土的结合应用。分析其连接方式、设计要点以及性能优势。 复合材料（FRP）在结构中的应用： 详细介绍纤维增强聚合物（FRP）材料（如碳纤维、玻璃纤维）作为受拉材料或增强材料在混凝土结构中的应用。分析其高强度、轻质、耐腐蚀等特点，以及在桥梁加固、新建结构（如FRP梁、FRP板）中的应用，并探讨其与传统钢筋混凝土结构的性能对比。 第三部分：结构设计理念的深化与前瞻 在技术不断进步的同时，结构设计理念也在不断演变，以应对更复杂、更具挑战性的工程项目。 1. 基于性能的设计（Performance-Based Design）在复杂结构中的应用： 性能目标设定与评价： 深入解读基于性能的设计方法，如何超越传统的基于强度的设计，将结构的可靠性、使用功能、安全性以及抗震性能等多个性能指标作为设计目标。分析不同性能水平（如正常使用、罕遇地震）下的设计要求。 分析方法与工具： 介绍用于性能化设计的高级分析方法，如非线性时程分析、pushover分析等，以及相应的软件工具。探讨如何通过数值模拟精确预测结构在不同荷载作用下的响应。 实际工程案例分析： 通过具体的工程案例，展示基于性能的设计如何在超高层建筑、大跨度桥梁、关键基础设施（如核电站、机场）等项目中发挥重要作用，以确保结构在极端条件下仍能满足预定的性能要求。 2. 结构健康监测（SHM）与智能结构： 监测技术与传感器： 详细介绍各类用于结构健康监测的传感器技术，如应变计、加速度计、位移计、裂缝监测器、温度传感器等，以及新兴的无损检测技术（如超声波、雷达）。 数据采集、处理与分析： 阐述如何建立高效的数据采集系统，对海量监测数据进行有效的存储、处理和分析。介绍基于大数据和人工智能的结构状态评估、损伤识别和寿命预测方法。 智能结构的构想与发展： 探讨将SHM技术与结构控制系统相结合，形成能够自主感知、判断和响应的智能结构。分析其在提高结构安全性、延长使用寿命、优化维护策略方面的潜力。 3. 可持续性与绿色建造在结构设计中的融入： 新型绿色建材的研发与应用： 介绍具有低碳、可再生、可回收特性的新型建材，如再生骨料混凝土、生物基材料、低强度等级水泥等，以及它们在结构设计中的应用前景。 生命周期评估（LCA）在结构设计中的应用： 讲解如何通过生命周期评估，全面分析结构从材料生产、建造、使用到拆除全过程的环境影响，并在此基础上进行结构方案优化。 韧性城市与适应性设计： 探讨如何在结构设计中融入韧性理念，使城市和建筑能够更好地应对自然灾害（如地震、洪水、气候变化）的冲击。分析适应性设计在提高结构冗余度、可修复性以及快速恢复能力方面的重要性。 本书的目标是为土木工程师、结构设计师、研究人员以及对先进结构技术感兴趣的读者提供一个全面而深入的视角，去理解和掌握那些在现代工程实践中不断涌现、推动行业发展的技术创新和设计理念。它并非仅仅是对某一特定结构形式的介绍，而是对整个土木工程结构领域进行一次广泛而精细的梳理与探索，旨在激发读者对结构技术更深层次的思考与研究。

评分☆☆☆☆☆

从内容编排的深度和广度来看，这本书无疑是下了大功夫的。它所涵盖的知识点密度非常高，涵盖了从基础理论到前沿技术的多个维度。我注意到它对于一些新兴的连接技术和施工工艺的介绍，保持了高度的关注和更新，这对于一本技术手册来说至关重要，毕竟工程领域的技术发展日新月异。很多我在实际工作中遇到的困惑，翻开这本书的相应章节后，总能找到详尽的解释和可操作的解决方案。它不仅仅是知识的堆砌，更像是一部系统的“问题解决指南”。特别是那些关于性能评估和风险控制的部分，分析得极其透彻，引用了大量的规范和标准作为佐证，为我们进行项目决策提供了坚实的理论支撑和规范依据。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和设计真是让人眼前一亮，作为一名常年与各类技术手册打交道的工程师，我必须承认，现在的技术书籍在视觉呈现上进步了不少。扉页的处理非常大气，字体选择也兼顾了专业性和易读性。装帧结实耐用，拿在手里沉甸甸的，一看就知道是经过精心制作的。尤其是内页的纸张质感，印刷的图表线条清晰锐利，即使用久了也不会轻易出现字迹模糊的情况。而且，书中的插图和示意图绘制得非常用心，那些复杂的结构剖面图，没有丝毫含糊不清的地方，即便是初次接触这个领域的读者，也能通过这些图示迅速建立起直观的理解。这种对细节的极致追求，真的体现了出版方对专业读者的尊重。我特别喜欢它对章节标题和目录的处理方式，逻辑清晰，查找起来非常方便，大大提升了阅读效率，这对于需要快速查阅特定技术参数的现场工程师来说，简直是福音。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言组织极其精炼，每一个句子都像是经过反复推敲的，没有一句废话，充满了工程师特有的那种务实和高效。在描述复杂的计算过程和设计流程时，作者没有采用冗长拖沓的描述，而是倾向于使用简洁、准确的专业术语，辅以清晰的数学模型，使得信息的传递效率达到了最大化。我发现自己可以很快地进入心流状态，专注于理解核心的工程逻辑，而不是在晦涩的文字中迷失。这种“惜墨如金”的写作风格，对于我们这些时间宝贵的专业人士来说，简直是最好的礼物。它体现了一种对时间成本的尊重，让每一次翻阅都能精准地命中目标。

评分☆☆☆☆☆

这本书的整体结构安排，展现出一种高度的系统性和逻辑性，读起来完全没有散乱的感觉。它似乎是按照一个完整的工程项目生命周期来组织内容的，从基础材料性能的介绍，到结构单元的设计，再到整体的抗震分析，每部分之间的衔接都像是严丝合缝的榫卯结构，紧密相扣。特别是它对案例研究的选取，非常具有代表性，不仅展示了成功的范例，同时也对一些常见的失误和教训进行了深入剖析，这种辩证的视角极大地拓宽了我的设计思维。它教会我的不仅是如何“做对”，更重要的是如何“避开陷阱”，这种实用的警示价值是很多纯理论书籍所不具备的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的行文风格颇具匠心，它成功地在严谨的学术论述和通俗易懂的工程实践之间找到了一个绝佳的平衡点。作者显然对理论基础有着深刻的洞察，但在阐述过程中，总是能够巧妙地穿插大量的工程实例和实际案例分析，使得那些原本可能显得枯燥的力学公式瞬间变得鲜活起来。阅读起来完全没有传统教科书那种高高在上的说教感，更像是一位经验丰富的前辈在耐心为你讲解他多年积累的心得。我尤其欣赏它在引入新概念时的那种循序渐进的方式，先从宏观的背景介绍开始，逐步深入到微观的细节分析，每一步的过渡都处理得极其自然流畅，不会让人感到思维上的跳跃或脱节。这种叙事节奏把握得非常好，保证了读者在享受阅读乐趣的同时，知识点也能被扎实地吸收。

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韩老师是钢管混凝土方面的专家，是钟善桐老师的学生，名师出高徒。

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