钢管混凝土结构:理论与实践:theoryandpractice

韩林海，男，工学博士、教授，长期从事结构工程领域教学与科学研究。三十年来针对钢管混凝土这一高性能结构，在新现象发现、特征规律揭示、关键构造发明、实验装置研发、承载力准确计算等方面取得系统性创新成果，创立了其全寿期分析理论与设计技术，实现了其国家标准体系的自主构建，助推其成为当代重大土木工程主体结构优选形式之一，为结构工程学科发展和科技进步做出了实质性贡献。

出版《钢管混凝土结构一理论与实践》《现代组合结构和混合结构—试验、理论和方法》和《钢-混凝土组合结构抗火设计原理》等专著，在国内外领域权威学术期刊发表多篇论文。研究成果被广泛应用于建筑、公路、铁路、民航、能源等领域标志性工程主体结构设计。主持制订完成国家标准《钢管混凝土混合结构技术标准》GB/T51446-2021中、英文版等技术标准10部，主持制订国际标准化组织（ISO）标准De-sign Standard for Concrete-Filled Steel Tubular (CFST) Hybrid Structures。以第一完成人获国家自然科学奖二等奖、2项中国专利优秀奖、标准科技创新一等奖。

为首批国家“百千万人才工程”第一、二层次人选，获国家杰出青年科学基金资助，获聘教育部长江学者特聘教授。现任广西大学党委副书记、校长，清华大学长聘教授，省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室主任。

第1章 绪论

1.1 钢管混凝土结构的特点

1.2 钢管混凝土结构的发展和研究

1.2.1 静力性能

1.2.2 动力性能

1.2.3 耐火性能

1.3 本书的主要内容和研究思路

1.3.1 基于全寿命周期的钢管混凝土结构分析理论框架

1.3.2 研究思路和主要内容

第2章 钢管混凝土工程实践

2.1 引言

2.2 钢管混凝土结构应用实例

2.2.1 单层和多层厂房柱

2.2.2 设备构架柱、各种支架柱和栈桥柱

2.2.3 地铁站台柱

2.2.4 送变电杆塔

2.2.5 桁架压杆

2.2.6 桩

2.2.7 空间结构

2.2.8 高层和超高层建筑

2.2.9 高耸建筑结构

2.2.10 桥梁结构

第3章 钢管混凝土压（拉）弯构件的力学性能

3.1 引言

3.2 压弯构件荷载-变形关系的理论分析

3.2.1 简述

3.2.2 压弯构件的纤维模型法

3.2.3 压（拉）弯构件的有限元法

3.3 试验研究

3.3.1 轴心受压短柱

3.3.2 轴心受压长柱

3.3.3 纯弯曲试件

3.3.4 压弯试件

3.3.5 轴心受拉试件

3.3.6 拉弯试件

3.4 承载力实用计算方法

3.4.1 简述

3.4.2 实用计算方法

3.5 小结

第4章 钢管混凝土构件在压弯扭剪复合受力状态下的力学性能

4.1 引言

4.2 钢管混凝土受纯扭转时的力学性能

4.2.1 有限元计算模型

4.2.2 荷载-变形关系计算

4.2.3 计算结果和试验结果比较

4.2.4 扭转破坏模态

4.2.5 受力特性分析

4.2.6 钢管与核心混凝土之间的相互作用

4.2.7 荷载-变形关系的影响因素分析

4.2.8 受扭承载力实用计算方法

4.3 钢管混凝土横向受剪时的力学性能

4.3.1 有限元计算模型

4.3.2 剪跨比的影响分析

4.3.3 计算结果和试验结果比较

4.3.4 纯剪τ-γ关系的影响因素

4.3.5 抗剪强度实用计算方法

4.4 钢管混凝土受压扭时的力学性能

4.4.1 荷载-变形关系计算

4.4.2 计算结果和试验结果比较

4.4.3 工作机理分析

4.4.4 承载力相关方程

4.5 钢管混凝土受弯扭时的力学性能

4.5.1 荷载-变形关系计算

4.5.2 计算结果和试验结果比较

4.5.3 工作机理分析

4.5.4 承载力相关方程

4.6 钢管混凝土受压弯扭时的力学性能

4.6.1 荷载-变形关系计算和分析

4.6.2 计算结果和试验结果比较

4.6.3 承载力相关方程

4.7 钢管混凝土受压弯剪时的力学性能

4.7.1 荷载-变形关系计算

4.7.2 计算结果与试验结果比较

4.7.3 工作机理分析

4.7.4 荷载-变形关系的特点

4.7.5 承载力相关方程

4.7.6 剪切变形的影响分析

4.8 钢管混凝土受压弯扭剪时的力学性能

4.8.1 荷载-变形关系计算和分析

4.8.2 承载力相关方程

4.9 钢管混凝土构件承载力设计公式

4.9.1 计算指标

4.9.2 承载力设计公式

4.10 小结

第5章 钢管混凝土受轴向局压时的力学性能

5.1 引言

5.2 试验研究

5.2.1 不带端板的方钢管混凝土

5.2.2 带端板的钢管混凝土

5.3 有限元计算模型

5.3.1 计算方法

5.3.2 计算结果和试验结果比较

5.4 工作机理分析

5.4.1 受力全过程分析

5.4.2 影响因素分析

5.5 承载力实用计算方法

5.5.1 局压承载力折减系数

5.5.2 端板刚度影响指标

5.5.3 参数分析

5.5.4 承载力计算公式

5.6 小结

第6章 钢管混凝土在长期荷载作用下的力学性能

6.1 引言

6.2 核心混凝土水化热和收缩的试验研究

6.2.1 试验概况

6.2.2 混凝土温度实测结果与分析

6.2.3 收缩变形试验结果及分析

6.3 长期荷载作用下试件的试验研究

6.3.1 试验概况

6.3.2 变形测试

6.3.3 承载力试验

6.4 长期荷载作用下变形的计算

6.4.1 徐变和收缩模型

6.4.2 计算方法

6.4.3 参数分析

6.5 考虑长期荷载作用影响时荷载-变形关系的计算

6.5.1 混凝土的应力-应变关系

6.5.2 荷载-变形关系和承载力的计算

6.5.3 影响承载力的因素分析

6.6 长期荷载影响系数计算

6.7 小结

第7章 氯离子腐蚀作用下钢管混凝土构件的工作机理

7.1 引言

7.2 试验研究

7.2.1 轴心受压试件

7.2.2 轴心受拉试件

7.2.3 纯弯试件

7.2.4 压弯试件

7.3 有限元计算模型

7.3.1 全过程有限元计算模型建立

7.3.2 有限元分析模型的验证

7.3.3 工作机理分析

7.4 承载力实用计算方法

7.4.1 承载力影响参数分析