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第1章 预应力钢筋的高温力学性能1

1.1 高温下1770级和1860级预应力钢丝的力学性能1

1.1.1 试验概况1

1.1.2 高温下1770级钢丝的力学性能6

1.1.3 高温下1770级预应力钢丝应力-应变曲线方程9

1.1.4 高温下1860级预应力钢绞线中丝的力学性能10

1.2 高温下1770级预应力钢丝的蠕变、应力松弛及自由膨胀11

1.2.1 试验概况11

1.2.2 高温下1770级预应力钢丝的蠕变性能12

1.2.3 高温下1770级预应力钢丝的应力松弛性能15

1.2.4 高温下1770级预应力钢丝的自由膨胀19

1.3 考虑温度历程的预应力钢丝应变及应力计算方法20

1.3.1 考虑温度历程的预应力钢丝应变计算方法20

1.3.2 考虑温度历程的预应力钢丝应力计算方法22

1.4 高温后1770级预应力钢丝的力学性能25

1.4.1 试验概况25

1.4.2 高温后1770级预应力钢丝的力学性能26

1.4.3 高温后1770级预应力钢丝应力-应变曲线方程28

1.5 高温后1670级和1860级预应力钢丝的力学性能28

1.5.1 试验概况28

1.5.2 高温后1670级和1860级预应力钢丝的力学性能29

1.5.3 高温后1670级和1860级预应力钢丝应力-应变曲线方程34

第2章 非预应力钢筋和混凝土的高温力学性能35

2.1 高温下非预应力钢筋的力学性能35

2.1.1 高温下非预应力钢筋的强度35

2.1.2 高温下非预应力钢筋应力-应变曲线方程37

2.1.3 高温下非预应力钢筋的自由膨胀38

2.2 高温后非预应力钢筋的力学性能38

2.2.1 试验概况38

2.2.2 高温后非预应力钢筋的强度39

2.2.3 高温后非预应力钢筋应力-应变曲线方程41

2.3 高温下混凝土的力学性能42

2.3.1 高温下混凝土的强度42

2.3.2 高温下混凝土应力-应变曲线方程43

2.3.3 高温下混凝土的变形44

2.4 高温后混凝土的力学性能46

2.4.1 高温后混凝土的强度46

2.4.2 高温后混凝土应力-应变曲线方程47

第3章 截面温度场计算48

3.1 火灾温度-时间曲线48

3.2 材料的热工性能49

3.2.1 混凝土的热工性能49

3.2.2 钢（筋）的热工性能52

3.3 混凝土结构的温度场分析53

3.3.1 热传导方程53

3.3.2 建筑结构的表面温度55

3.3.3 混凝土结构温度场分析方法56

3.4 标准火灾升温曲线下构件截面温度场60

第4章 预应力混凝土简支板抗火性能试验与分析72

4.1 火灾下预应力混凝土简支板力学性能试验72

4.1.1 试验概况72

4.1.2 试验现象77

4.1.3 温度实测结果83

4.1.4 跨中变形85

4.1.5 预应力钢丝应力87

4.2 火灾下预应力混凝土简支板力学性能分析89

4.2.1 基于ANSYS的温度场分析89

4.2.2 基于ANSYS的变形分析91

4.2.3 无粘结预应力筋应力计算方法94

4.2.4 火灾下预应力混凝土简支板正截面承载力分析98

4.2.5 火灾下预应力混凝土简支板跨中变形计算101

4.3 火灾后预应力混凝土简支板力学性能试验104

4.3.1 试验概况104

4.3.2 试验现象105

4.3.3 跨中变形与钢丝应力117

4.4 火灾后预应力混凝土简支板力学性能分析121

4.4.1 火灾后无粘结预应力钢丝剩余应力计算121

4.4.2 火灾后无粘结预应力钢丝极限应力计算122

4.4.3 火灾后预应力混凝土简支板正截面承载力分析123

4.4.4 火灾后预应力混凝土简支板变形分析124

第5章 预应力混凝土简支梁抗火性能试验与分析127

5.1 火灾下预应力混凝土简支梁力学性能试验127

5.1.1 试验概况127

5.1.2 试验现象与测试结果129

5.2 火灾下预应力混凝土简支梁有限元分析131

5.2.1 基于ANSYS的温度场分析131

5.2.2 火灾下预应力混凝土简支梁变形计算132

5.3 火灾后预应力混凝土简支梁力学性能试验133

5.3.1 试验概况133

5.3.2 试验现象134

5.3.3 裂缝宽度140

5.3.4 荷载-位移曲线140

5.4 火灾后预应力混凝土简支梁力学性能分析143

5.4.1 火灾后材料的力学性能143

5.4.2 火灾后预应力混凝土简支梁正截面承载力分析143

5.4.3 火灾后预应力混凝土简支梁裂缝宽度计算144

5.4.4 火灾后预应力混凝土简支梁刚度计算146

第6章 预应力混凝土连续板抗火性能试验与分析148

6.1 火灾下预应力混凝土连续板力学性能试验148

6.1.1 试验概况148

6.1.2 试验现象156

6.1.3 温度实测结果163

6.1.4 跨中变形165

6.1.5 无粘结预应力钢丝应力166

6.1.6 边支座反力169

6.2 火灾下预应力混凝土连续板力学性能分析171

6.2.1 无粘结预应力钢丝应力实用计算公式171

6.2.2 边支座反力实用计算公式173

6.2.3 火灾下预应力混凝土连续板跨中变形计算173

6.2.4 中支座负弯矩钢筋截断建议176

6.3 火灾后预应力混凝土连续板力学性能试验177

6.3.1 试验概况177

6.3.2 试验现象178

6.3.3 跨中变形、边支座反力与预应力钢丝应力186

6.4 火灾后预应力混凝土连续板力学性能分析186

6.4.1 火灾后无粘结预应力钢丝剩余应力实用计算公式186

6.4.2 火灾后无粘结预应力钢丝极限应力实用计算公式187

6.4.3 火灾后预应力混凝土连续板正截面承载力分析189

6.4.4 火灾后预应力混凝土连续板变形分析190

第7章 预应力混凝土连续梁抗火性能试验与分析192

7.1 火灾下预应力混凝土连续梁力学性能试验192

7.1.1 试验概况192

7.1.2 试验现象196

7.1.3 温度实测结果203

7.1.4 跨中变形204

7.1.5 边支座反力206

7.2 火灾下预应力混凝土连续梁力学性能分析208

7.2.1 基于ANSYS的温度场分析208

7.2.2 火灾下预应力混凝土连续梁边支座反力实用计算公式210

7.2.3 火灾下预应力混凝土连续梁变形分析212

7.3 火灾后预应力混凝土连续梁力学性能试验215

7.3.1 试验概况215

7.3.2 试验现象215

7.3.3 跨中变形与边支座反力223

7.4 火灾后预应力混凝土连续梁力学性能分析223

7.4.1 火灾后预应力混凝土连续梁正截面承载力分析223

7.4.2 火灾后预应力混凝土连续梁变形分析226

第8章 火灾下构件混凝土爆裂判别与控制228

8.1 试件概况228

8.2 预应力混凝土板爆裂现象230

8.3 基于试验结果的混凝土爆裂上包线234

8.3.1 基于火灾下预压区板边缘正应力水平的混凝土爆裂上包线234

8.3.2 基于常温下预压区板边缘正应力水平的混凝土爆裂上包线236

第9章 火灾下预应力混凝土梁板非线性分析方法239

9.1 考虑热-力耦合的预应力混凝土梁板截面弯矩-曲率分析239

9.1.1 混凝土热-力耦合本构关系239

9.1.2 非预应力钢筋热-力耦合本构关系240

9.1.3 预应力钢筋热-力耦合本构关系241

9.1.4 火灾下预应力混凝土梁板截面弯矩-曲率分析241

9.2 火灾下预应力混凝土连续梁板内力与变形分析243

9.3 试验验证与算例245

第10章 对足尺有粘结预应力混凝土梁板抗火性能非线性分析247

10.1 火灾下有粘结预应力混凝土梁的正截面承载力247

10.1.1 影响因素247

10.1.2 各因素对火灾下有粘结预应力混凝土梁正截面承载力的影向248

10.1.3 火灾下有粘结预应力混凝土梁正截面承载力计算251

10.2 火灾下有粘结预应力混凝土板的正截面承载力260

10.2.1 影响因素260

10.2.2 各因素对火灾下有粘结预应力混凝土板正截面承载力的影响260

10.2.3 火灾下有粘结预应力混凝土板正截面承载力计算263

10.3 有粘结预应力混凝土梁板耐火极限的计算方法264

10.4 火灾下有粘结预应力混凝土简支板的变形264

10.4.1 影响因素265

10.4.2 各因素对火灾下有粘结预应力混凝土简支板变形的影响265

10.4.3 基于变形控制的耐火极限计算267

10.5 火灾后有粘结预应力混凝土梁的正截面承载力271

10.5.1 影响因素271

10.5.2 各因素对火灾后有粘结预应力混凝土梁正截面承载力的影响272

10.5.3 火灾后有粘结预应力混凝土梁正截面承载力计算278

10.6 火灾后有粘结预应力混凝土板的正截面承载力280

10.6.1 影响因素280

10.6.2 各因素对火灾后有粘结预应力混凝土板正截面承载力的影响281

10.6.3 火灾后有粘结预应力混凝土板正截面承载力计算283

第11章 预应力混凝土结构抗火设计方法285

11.1 总则285

11.2 一般规定285

11.3 作用效应组合285

11.4 梁286

11.5 板287

11.6 梁板变形及裂缝计算288

11.7 梁板承载力计算与相关构造289

11.8 柱290

11.9 屋架291

第12章 预应力混凝土工程火灾后结构修复实例292

12.1 工程及火灾概况292

12.2 预应力混凝土梁修复措施294

12.3 混凝土板修复措施298

12.4 混凝土柱修复措施299

参考文献300