Structural Shear Joints pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Amer Society of Mechanical

作者:Hahn, George T./ Iyer, Kaushik A./ Rubin, Carol A.

出品人:

页数:280

译者:

出版时间:2005-1

价格:$ 138.99

装帧:HRD

isbn号码:9780791802380

丛书系列:

图书标签:

结构工程
剪切连接
钢结构
混凝土结构
结构设计
结构分析
连接技术
抗震设计
建筑工程
结构力学

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具体描述

This book describes the mechanical response of butt, lap and doubler joints. The findings apply to shear connections in civil, aerospace, and other mechanical structures subjected to repeated loading. The findings are intended for engineers and NDE practitioners concerned with the design of new, and inspection and maintenance of existing, shear joints. Estimates of joint fatigue strength are compared with a selection of fatigue strength measurements for aluminum and steel joints. In many cases, the method offers valid estimates and preliminary designs of joints meeting given fatigue strength requirements. The book incorporates the results of over 150 recent and detailed, 2D and 3D finite element analyses of aluminum and steel connections. It includes handbook-type summaries of the results of the finite element calculations, as well as modeling details. The book addresses riveted and bolted joints, aluminum connections for air-frames and automotive bodies, and steel connections for machines and bridges. It is a unique reference for instructors and students in advanced design courses.

《混凝土结构抗剪连接设计与分析：理论、实践与前沿研究》本书简介本书全面深入地探讨了现代土木工程领域中至关重要的一个环节——混凝土结构内部抗剪连接的设计、分析、施工与性能评估。随着结构工程对安全性、耐久性和可持续性要求的日益提高，精确掌握和优化构件间的剪力传递机制，尤其是在复杂的荷载组合和极端环境条件下，成为结构工程师面临的核心挑战之一。本书旨在为结构工程师、结构设计人员、科研工作者以及高等院校土木工程专业的师生提供一本内容详实、理论严谨且兼具实践指导意义的参考手册。我们聚焦于非传统连接体系、高性能材料应用以及先进的数值模拟技术，构建了一个涵盖基础理论到前沿应用的完整知识体系。第一部分：抗剪连接基础理论与规范演进本部分首先梳理了混凝土结构抗剪性能的基本力学原理，重点解析了裂缝的产生、扩展机制及其对结构整体刚度和承载力的影响。我们详细探讨了经典梁式构件中箍筋和斜向受拉钢筋的抗剪机理，并通过有限元分析直观展示了剪应力流的分布特征。随后，我们对国内外主流设计规范（如ACI 318, Eurocode 2, GB 50010等）中关于剪力设计与连接构造的规定进行了比较性研究。重点分析了这些规范背后的设计哲学差异，尤其是在考虑高强度钢筋、大跨度结构以及抗震设防等级提升后，规范要求的演变轨迹。我们着重讨论了“受拉区破坏”与“受压区破坏”的判断标准，以及如何通过合理的配筋率和锚固长度确保连接的可靠性。第二部分：新型连接技术与材料应用随着结构形式的多样化和施工效率的追求，新型抗剪连接技术应运而生。本部分将大量篇幅用于介绍和分析当前工程实践中正在兴起或具有巨大潜力的新型连接方法： 2.1 预应力与后张体系中的剪力传递：深入探讨在后张预应力梁柱节点、预应力板与次梁连接处，预应力腱束对界面剪应力的影响。分析了锚固区和皮管内灌浆质量对局部抗剪性能的控制作用，并结合试验数据验证了预应力对裂缝宽度控制的积极效应。 2.2 粘钢、粘碳纤维布（CFRP）的抗剪加固机理：对于既有结构的抗剪性能提升，粘接技术是关键。本书详细阐述了表面粘贴和外包U型/全包围CFRP或钢板如何通过界面剪应力传递来增强剪力承载力。我们不仅关注了加固层的抗拉性能，更细致地分析了粘结剂的性能、界面处理工艺以及长期服役中温度和湿热环境对粘结强度的影响，并提供了实际工程中的施工质量控制要点。 2.3 叠合剪力墙与装配式连接：针对快速建造的装配式建筑，叠合剪力墙连接节点的抗剪性能是重中之重。我们研究了湿接缝、键槽连接、机械连接（如螺栓连接、预埋件连接）的受力机理。特别是对叠合楼板与剪力墙之间的竖向和水平剪力连接机制进行了详细的力学建模和试验验证，强调了灌浆饱满度和界面粗糙度对整体性抗剪能力的影响。 2.4 高性能混凝土与纤维增强复合材料（FRC）的剪力表现：介绍了超高性能混凝土（UHPC）和添加了宏观纤维（如玄武岩纤维、钢纤维）的混凝土在抵抗剪切破坏方面的优越性。分析了纤维在微裂缝扩展阶段对裂缝的“微观桥接效应”，并探讨了如何利用这些材料特性设计出更经济、更具韧性的抗剪截面。第三部分：先进分析方法与性能化评估现代结构分析已超越传统的等效剪力图法。本部分聚焦于如何利用先进的计算工具对复杂抗剪连接进行精确的性能化评估。 3.1 界面接触本构模型：详细介绍了用于模拟混凝土-混凝土、混凝土-钢材界面剪切滑移的接触本构模型，包括摩擦模型、粘滞模型以及考虑拉拔效应的张拉带（Tension Stiffening）模型。这些模型是有限元分析中精确捕捉非线性行为的基础。 3.2 离散元法（DEM）与扩展有限元法（XFEM）的应用：阐述了如何利用DEM模拟大量粗骨料对裂缝路径的离散影响，以及XFEM在无需追踪裂缝网格的情况下精确模拟裂缝萌生与扩展过程的优势，尤其适用于分析锚栓拔出或复杂界面脱粘问题。 3.3 损伤力学与寿命期评估：引入了基于损伤力学的框架，用以评估地震、疲劳荷载循环作用下抗剪连接的性能退化规律。我们还讨论了如何将气候模型与结构荷载模型耦合，对海洋环境或严寒地区结构的剪力连接耐久性进行量化预测。第四部分：施工控制、试验监测与案例分析理论最终需要回归到工程实践。本部分强调了施工质量对结构抗剪性能的决定性影响，并提供了实际的监测与评估方法。 4.1 关键施工控制点：重点剖析了剪力钢筋（尤其是箍筋和锚固区钢筋）的绑扎精度、混凝土浇筑与振捣的均匀性、预应力锚具的施工步骤等对最终抗剪承载力的影响。对于粘接加固，详细阐述了界面清洁、胶体配比和养护条件对粘接强度的控制。 4.2 结构健康监测（SHM）技术在抗剪性能评估中的应用：介绍了基于光纤光栅传感器（FBG）、应变片阵列及声发射（AE）技术，实时监测既有结构中关键剪力连接部位的微裂缝萌生和扩展状态的方法。通过对实时数据的反演分析，可以对结构的剩余抗剪寿命做出更科学的预判。 4.3 工程案例深度剖析：书中精选了多个复杂工程案例，包括大跨度悬臂梁、高层建筑的核心筒连接，以及地震后受损结构的抗剪修复案例。通过对这些案例的“失败分析”和“成功经验”的总结，读者可以更深刻地理解理论指导下的实践要点。总结与展望本书不仅是对现有抗剪连接理论的系统性梳理，更是对未来发展方向的探索。我们展望了基于人工智能（AI）辅助的抗剪设计优化、新型智能可回收连接技术，以及极端荷载（如撞击、爆炸）下连接的抗剪响应研究，旨在推动混凝土结构安全性和服役性能迈向新的高度。本书力求成为一本理论前沿、数据翔实、方法先进的结构工程专业工具书。