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粘钢加固抗爆地下结构的研究

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第一章 绪言

§1.1问题的提出

1.1.1现代战争的特点与新时期的防护工程

1.1.2人防工程的平战功能转换

1.1.3粘钢加固技术在防护工程中应用的前景

§1.2大楼地下室的平战功能转换

§1.3国内外研究现状

§1.4本文的主要工作

第二章 典型工程平战功能转换方案的研究

§2.1概述

§2.2平战功能转换的总体方案

2.2.1工程概况

2.2.2总体功能转换方案

§2.3口部功能的转换

2.3.1口部封堵技术

2.3.2出入口改造技术

§2.4主体结构的加固

2.4.1顶板的加固

2.4.2 临空墙的加固

§2.5通风洗消系统的转换

2.5.1通风系统的设置

2.5.2洗消设备的设置

第三章 粘钢加固技术及其承载机理

§3.1概述

§3.2粘结剂种类与性能

§3.3粘钢加固构件与连结的设计规定和计算方法

3.3.1受弯构件正截面受拉区的加固

3.3.2受拉钢板的锚固粘结长度

3.3.3构件斜截面受剪承载力

3.3.4受弯构件正截面受压区的加固

3.3.5连续梁支座处负弯矩受拉区的加固

3.3.6原有构件与加固构件的粘结连接强度的检验

§3.4设计举例

3.4.1举例一

3.4.2举例二

第四章 脉冲荷载下粘钢加固混凝土结构局部破坏分析

§4.1概述

§4.2脉冲荷载在粘钢加固混凝土结构中的传播与效应

4.2.1应力波传播的反射与透射理论

4.2.2压缩波在自由面反射引起断裂的判断准则

§4.3钢板混凝土组合结构的受力状态与抗局部破坏的机理

4.3.1有无钢板加固时混凝土结构材料的应力及其差异

4.3.2钢板混凝土组合结构抗局部破坏的机理

§4.4钢板厚度的确定

4.4.1钢板上的冲量荷载

4.4.2钢板的挠度及其允许值

第五章 地下结构非线性动力分析的基本原理

§5.1概述

§5.2几何非线性问题动力分析的基本方程

5.2.1格林应变张量与克希荷夫应力张量

5.2.2增量动力平衡方程

5.2.3几何非线性问题动力分析的有限元方程

§5.3混凝土材料性态描述的非线性模型

5.3.1单向应力状态下的应力应变关系

5.3.2多向应力状态下的应力应变关系

5.3.3混凝土材料的破坏包络线

§5.4一般非线性问题动力分析的有限元法

5.4.1一般非线性问题动力分析的基本方程

5.4.2一般非线性问题动力方程的求解

第六章 工程应用研究

§6.1概述

§6.2单元类型及其基本方程

6.2.1单元类型

6.2.2板单元的基本方程

6.2.3梁单元的基本方程

6.2.4三维实体单元基本方程

6.2.5边界弹性约束单元

§6.3计算模型

6.3.1计算区域

6.3.2网格划分

6.3.3边界条件

6.3.4荷载的取值

6.3.5材料、单元参数

§6.4计算程序与时步选择

6.4.1计算程序

6.4.2时步对精度影响的讨论

§6.5计算结果与分析

6.5.1计算结果

6.5.2分析依据与主要结论

第七章 结束语

参考文献

致谢

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摘要

该文首次提出将粘钢加固技术用作平战功能转换技术的构思,论述了粘钢加固技术在加固构件和形成接头连接构造中可起的作用,并分别建议了构造方案.对采用粘钢加固的构件和形成的接头结构的承载机理进行了研究,并对加固构件及接头结构的强度检验提出计算方法和公式.借助已有脉冲荷载下钢板混凝土结构抗局部破坏性能试验的结果,对脉冲荷载下粘钢混凝土组合结构的承载性能进行了研讨,提出了组合结构的抗局部破坏机理.对脉冲荷载下的粘钢加固混凝土结构,建立了用于确定钢板厚度的公式和方法.对大跨度抗爆动力结构的计算,建立可同时考虑几何非线性和材料非线性特征的分析方法.使可对现有普通大楼地下室及其功能转换方案的抗爆动力性能较为合理地进行模拟和计算.以东方商厦地下室为例,对现有结构和转换方案分别进行了动力分析,并对主体结构提出了采用粘钢技术进行加固的方案,由此论证这类技术用于平战功能转换的可能性.

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