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出版者:Butterworth-Heinemann

作者:Elliott, Kim S.

出品人:

页数:375

译者:

出版时间:2002-4

价格:$ 92.60

装帧:Pap

isbn号码:9780750650847

丛书系列:

图书标签:

• 预制混凝土
• 混凝土结构
• 结构工程
• 预制构件
• 建筑工程
• 土木工程
• 施工技术
• 力学分析
• 耐久性
• 设计规范

预制混凝土结构设计与施工：理论基础与工程实践 本书旨在为土木工程、结构工程领域的专业人士、研究人员以及高等院校师生提供一套全面而深入的关于预制混凝土结构设计的理论框架与工程实践指南。全书内容紧密围绕现代土木工程对高效、可靠、可持续结构的追求，系统阐述了从材料科学到复杂结构分析、再到施工装配全过程的关键技术与规范要求。 本书的叙事逻辑遵循从基础理论到具体应用的递进路线，确保读者能够建立起坚实的知识体系。 --- 第一部分：预制混凝土的材料科学与性能基础 本部分聚焦于预制混凝土结构系统的基石——材料本身。我们深入探讨了高性能预制混凝土的配制技术、养护工艺及其对结构性能的决定性影响。 第一章：高性能预制混凝土的材料特性 详细分析了现代预制混凝土中使用的水泥替代品（如粉煤灰、硅灰、高炉矿渣）如何影响早期强度发展、长期耐久性及抗氯离子渗透性。本书特别关注自密实混凝土（SCC）在预制构件制造中的应用潜力，包括其流变学特性、模具填充机制以及如何通过优化骨料级配和外加剂配比，实现高致密度和表面质量。讨论了不同养护条件（如蒸汽养护、常温养护）对混凝土微观结构和力学性能的长期效应。 第二章：连接节点的材料挑战与解决方案 预制结构的关键在于连接节点。本章探讨了用于节点填充的灌浆材料的性能要求，包括早强型环氧树脂、高性能水泥基灌浆料的收缩控制技术。详细分析了不同灌浆材料在承受短期荷载（如地震力）和长期作用（如温度和收缩）时的应力-应变关系，并提供了针对关键界面粘结强度的测试方法与评估标准。 --- 第二部分：预制混凝土结构的分析与设计理论 本部分构建了分析和设计预制结构所需的理论工具，重点强调了与现浇结构在分析方法上的差异点与统一性。 第三章：极限状态设计理论在预制结构中的应用 系统回顾了基于性能的目标设计方法（LFRD/ASD），并将其特定应用于预制构件。深入分析了预制构件在构件制造阶段和安装阶段可能经历的次生荷载（如吊装应力、安装误差导致的侧向荷载）。讨论了如何通过概率分析方法，量化由于连接界面不确定性所带来的结构可靠性降低，并提出相应的抗力折减系数调整建议。 第四章：连接节点的设计与详细分析 连接节点是预制结构区别于现浇结构的最核心特征。本章分为干式连接、湿式连接和混合连接三大类，进行详尽的力学分析。 干式连接（如高强度螺栓连接、粘钢连接）： 重点分析节点的延性、耗能能力以及疲劳性能。提供了基于滞回曲线的节点性能指标评估方法。 湿式连接（如灌浆套筒、搭接钢筋）： 探讨钢筋在灌浆体中的锚固机理，重点研究了灌浆层作为受拉或受剪承载体时的开裂模式和极限承载力计算。 第五章：整体性与地震响应分析 预制结构面临的主要挑战是确保在极端荷载（如地震）作用下具有足够的结构整体性（Integrity）。本章介绍了“强节点、弱构件”设计原则在预制体系中的具体实现。使用基于性能的分析方法（Pushover Analysis 和 Time History Analysis），模拟了全寿命周期内，连接节点破坏与构件屈服的序列效应，为确保结构在超越弹性阶段仍能保持稳定提供理论支持。 --- 第三部分：施工、装配与质量控制 本部分将理论设计转化为实际工程操作，关注从工厂生产到现场安装的整个过程控制。 第六章：工厂预制与标准化生产 详细介绍了先进的预制工厂布局、模具设计与制造技术。重点阐述了如何利用自动化和机器人技术提高构件精度和生产效率。讨论了模块化建筑体系中，构件的接口标准化和三维信息模型（BIM）在预制流程中的集成应用，以减少现场返工。 第七章：现场吊装、定位与临时支撑 吊装过程对预制构件是关键的受力阶段。本章细致分析了不同吊装方案（如单点吊、多点吊）产生的应力分布，并提供了吊装索具配置优化的计算方法，以避免在构件上产生不必要的应力集中。同时，详细论述了构件在最终连接完成前，临时支撑系统的设计要求，包括其刚度、承载力和稳定性的验算标准。 第八章：连接节点的施工控制与验收 连接节点是结构性能的薄弱环节，其施工质量直接决定了结构的可靠性。本章提供了针对湿式连接（如灌浆作业）的详细施工规范，包括环境温湿度的控制、灌浆压力、养护周期等关键参数。此外，介绍了非破坏性检测（NDT）技术，如高强度灌浆层的超声波透射法、钢筋X射线成像等，用于评估连接质量的有效性。 --- 第四部分：特殊结构应用与耐久性 本部分面向前沿应用与长期可靠性，探讨了预制技术在复杂工程中的拓展。 第九章：预制与现浇混合结构体系的设计 分析了将预制构件与现浇核心筒、楼板或剪力墙结合的混合结构设计策略。重点讨论了如何确保预制梁柱节点与现浇剪力墙之间的有效荷载传递机制和界面抗剪性能，尤其是在高层建筑和复杂交通枢纽中的应用案例。 第十章：预制结构的环境耐久性与维护 预制构件在工厂的优化养护条件通常能提供优于现场浇筑的耐久性能。本章深入分析了预制结构在海洋、高寒、腐蚀性工业环境下的长期性能。讨论了如何通过表面处理技术（如渗透型防水剂、高性能涂层）和优化构件边缘设计，来最大限度地抵抗冻融循环和化学侵蚀，延长结构使用寿命。 结论：迈向工业化建造的未来 本书最后总结了预制混凝土结构在提升工程质量、缩短工期和减少现场环境影响方面的巨大潜力，并指出了未来研究方向，包括超高性能混凝土（UHPC）在预制连接中的应用，以及结构健康监测（SHM）技术在预制构件寿命管理中的集成。 --- 本书特色： 深度整合规范： 内容紧密结合国际主要结构设计规范（如ACI 318, Eurocode 2等）中关于预制结构的特定条款。 案例驱动： 穿插了大量实际工程案例分析，展示复杂节点和特殊装配问题的实际解决方案。 图表丰富： 包含大量的结构示意图、应力云图、实验数据图表，便于读者直观理解复杂的力学行为。

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