形狀記憶合金增強(qiáng)高性能混凝土結(jié)構(gòu) : 從材料、構(gòu)件到結(jié)構(gòu)
本書系統(tǒng)地研究和總結(jié)了形狀記憶合金（SMA）增強(qiáng)高性能混凝土結(jié)構(gòu)的最新研究成果。主要內(nèi)容包括形狀記憶合金的基本特性、材料力學(xué)性能、本構(gòu)理論模型、超彈性形狀記憶合金增強(qiáng)ECC梁的抗彎性能，以及基于SMA-ECC復(fù)合材料的自復(fù)位橋墩柱、自復(fù)位框架節(jié)點(diǎn)、自復(fù)位剪力墻的抗震性能研究等。本書各章節(jié)內(nèi)容相互聯(lián)系，包含形狀記憶合金用于混凝土結(jié)構(gòu)從材料到結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)內(nèi)容，初步形成了研究體系。
更多科學(xué)出版社服務(wù)，請掃碼獲取。
河南省科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，遼寧省技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)
目錄
序言
前言
第1章 緒論1
1.1 形狀記憶合金及其基本特性2
1.1.1 SMA的工作原理2
1.1.2 形狀記憶效應(yīng)3
1.1.3 超彈性4
1.1.4 阻尼特性5
1.2 SMA筋在混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用5
1.3 本章小結(jié)12
參考文獻(xiàn)12
第2章 SMA筋材料性能試驗(yàn)18
2.1 試驗(yàn)方法18
2.1.1 試驗(yàn)材料18
2.1.2 試驗(yàn)裝置19
2.1.3 試驗(yàn)方案20
2.1.4 力學(xué)性能參數(shù)選取21
2.2 試驗(yàn)結(jié)果分析22
2.2.1 熱處理工藝22
2.2.2 循環(huán)次數(shù)24
2.2.3 應(yīng)變幅值27
2.3 本章小結(jié)28
參考文獻(xiàn)29
第3章 SMA本構(gòu)理論模型30
3.1 本構(gòu)模型31
3.1.1 Tanaka模型31
3.1.2 Liang-Rogers模型33
3.1.3 Brinson模型34
3.1.4 數(shù)值模擬36
3.2 Graesser-Cozzarelli模型及其改進(jìn)模型37
3.2.1 Graesser-Cozzarelli模型37
3.2.2 改進(jìn)模型38
3.2.3 模型參數(shù)的確定40
3.2.4 數(shù)值模擬41
3.3 有限元軟件中常用的SMA本構(gòu)模型46
3.3.1 OpenSees中的SelfCentering Material本構(gòu)模型46
3.3.2 ABAQUS中的超彈性本構(gòu)模型48
3.4 本章小結(jié)50
參考文獻(xiàn)51
第4章 超彈性SMA/GFRP增強(qiáng)ECC梁抗彎性能研究53
4.1 試驗(yàn)概況53
4.1.1 試件尺寸和形狀53
4.1.2 試驗(yàn)材料53
4.1.3 試件制作過程55
4.1.4 試件測試方法和內(nèi)容57
4.2 試驗(yàn)過程與結(jié)果分析60
4.2.1 試驗(yàn)過程60
4.2.2 試驗(yàn)分析比較65
4.2.3 裂縫發(fā)展72
4.2.4 跨中撓度分析73
4.2.5 延性分析76
4.3 超彈性SMA/GFRP增強(qiáng)ECC梁抗彎承載力分析76
4.3.1 試驗(yàn)材料本構(gòu)模型76
4.3.2 試驗(yàn)的基本假定79
4.3.3 試驗(yàn)梁抗彎承載力分析80
4.3.4 理論值與測量值對比84
4.4 本章小結(jié)85
參考文獻(xiàn)85
第5章 基于SMA-ECC復(fù)合材料的自復(fù)位橋墩柱抗震性能研究87
5.1 試驗(yàn)概況87
5.1.1 試件設(shè)計(jì)87
5.1.2 試驗(yàn)材料力學(xué)性能89
5.1.3 試件制作92
5.2 試驗(yàn)過程93
5.2.1 試驗(yàn)裝置及加載制度93
5.2.2 測量內(nèi)容及測點(diǎn)布置95
5.2.3 試驗(yàn)現(xiàn)象97
5.2.4 試驗(yàn)現(xiàn)象分析108
5.3 結(jié)果分析108
5.3.1 滯回曲線108
5.3.2 骨架曲線110
5.3.3 剛度退化情況111
5.3.4 橋墩柱端轉(zhuǎn)角和塑性鉸區(qū)截面的平均曲率112
5.3.5 耗能能力113
5.3.6 殘余位移115
5.3.7 位移延性系數(shù)116
5.4 基于SMA-ECC復(fù)合材料的自復(fù)位混凝土橋墩柱有限元模型建立116
5.4.1 材料模型117
5.4.2 PVA-ECC材料力學(xué)性能數(shù)值模擬122
5.4.3 橋墩柱模型建立123
5.5 基于SMA-ECC復(fù)合材料的自復(fù)位混凝土橋墩柱數(shù)值模擬125
5.5.1 模擬混凝土損傷云圖與試驗(yàn)圖對比125
5.5.2 滯回曲線128
5.5.3 骨架曲線129
5.5.4 耗能能力130
5.5.5 剛度退化曲線132
5.5.6 殘余位移133
5.6 基于SMA-ECC復(fù)合材料的自復(fù)位混凝土橋墩柱參數(shù)分析134
5.6.1 SMA配筋率對SMA-ECC增強(qiáng)混凝土橋墩柱性能的影響135
5.6.2 SMA替換長度對SMA-ECC增強(qiáng)混凝土橋墩柱性能的影響136
5.6.3 軸壓比對SMA-ECC增強(qiáng)混凝土橋墩柱性能的影響138
5.6.4 長細(xì)比對SMA-ECC增強(qiáng)混凝土橋墩柱性能的影響140
5.6.5 ECC高度對SMA-ECC增強(qiáng)混凝土橋墩柱性能的影響141
5.7 基于SMA-ECC復(fù)合材料的自復(fù)位混凝土橋墩柱理論分析142
5.7.1 材料本構(gòu)142
5.7.2 橋墩柱受彎性能計(jì)算方法144
5.7.3 計(jì)算值與試驗(yàn)值與模擬值對比148
5.8 本章小結(jié)148
參考文獻(xiàn)150
第6章 基于SMA-ECC復(fù)合材料的自復(fù)位框架節(jié)點(diǎn)抗震性能研究151
6.1 試驗(yàn)概況151
6.1.1 試件設(shè)計(jì)151
6.1.2 材料性能155
6.1.3 試件制作159
6.1.4 試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)方法159
6.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析163
6.2.1 試驗(yàn)現(xiàn)象及破壞過程164
6.2.2 試驗(yàn)結(jié)果分析168
6.3 基于SMA-ECC復(fù)合材料的自復(fù)位框架節(jié)點(diǎn)有限元模型建立179
6.3.1 OpenSees有限元軟件平臺概述179
6.3.2 材料模型180
6.3.3 單元模型184
6.3.4 基于SMA-ECC復(fù)合材料的自復(fù)位框架節(jié)點(diǎn)數(shù)值模擬模型187
6.4 基于SMA-ECC復(fù)合材料的自復(fù)位框架節(jié)點(diǎn)數(shù)值模擬188
6.4.1 滯回曲線188
6.4.2 骨架曲線190
6.4.3 剛度退化曲線191
6.4.4 自復(fù)位能力193
6.4.5 耗能能力194
6.5 基于SMA-ECC復(fù)合材料的自復(fù)位框架節(jié)點(diǎn)參數(shù)分析196
6.5.1 SMA材料對SMA-ECC節(jié)點(diǎn)抗震性能的影響196
6.5.2 SMA配置數(shù)量對SMA-ECC節(jié)點(diǎn)性能的影響196
6.5.3 SMA替換長度對SMA-ECC節(jié)點(diǎn)性能的影響200
6.5.4 SMA屈服強(qiáng)度對SMA-ECC節(jié)點(diǎn)性能的影響204
6.6 ECC材料對SMA-ECC框架節(jié)點(diǎn)抗震性能的影響208
6.6.1 試件設(shè)計(jì)208
6.6.2 ECC使用區(qū)域?qū)MA-ECC節(jié)點(diǎn)性能的影響208
6.6.3 ECC極限拉應(yīng)變對SMA-ECC節(jié)點(diǎn)性能的影響213
6.6.4 ECC抗拉強(qiáng)度對SMA-ECC節(jié)點(diǎn)性能的影響217
6.7 本章小結(jié)221
參考文獻(xiàn)222
第7章 基于SMA-ECC復(fù)合材料的自復(fù)位剪力墻抗震性能研究224
7.1 剪力墻試驗(yàn)研究224
7.1.1 試驗(yàn)方案224
7.1.2 試驗(yàn)現(xiàn)象228
7.1.3 試驗(yàn)結(jié)果及分析234
7.2 剪力墻數(shù)值模擬分析242
7.2.1 材料本構(gòu)模型242
7.2.2 剪力墻單元建立247
7.2.3 模擬結(jié)果分析248
7.3 剪力墻理論分析250
7.3.1 開裂荷載250
7.3.2 屈服荷載252
7.3.3 峰值荷載253
7.3.4 極限荷載255
7.3.5 計(jì)算值與試驗(yàn)值對比255
7.4 本章小結(jié)256
參考文獻(xiàn)257
書單推薦
