混凝土結構非線性分析

本書是土木工程專業研究生系列教材之一，主要闡述了混凝土結構的非線性全過程分析以及塑性極限分析方法。內容包括非線性分析基礎、混凝土強度準則、材料本構模型、非線性全過程分析、混凝土桿繫結構有限元分析、靜力彈塑性分析和塑性極限分析等。

本書對混凝土強度準則和本構關係有較詳細的論述，力圖使讀者掌握這兩個問題的基本研究方法；較全面地介紹了靜力彈塑性分析方法，有利於讀者掌握其基本概念和方法；對混凝土和鋼筋混凝土構件塑性極限分析的基本原理和方法，通過較多實例分析予以闡述，有利於讀者理解基本原理和掌握分析方法。

本書可作為土木工程專業研究生教材及本科高年級學生的選修課教材，也可供相關專業的科研及設計人員參考。

第1章 非線性分析基礎

1.1 應力與應變分析

1.1.1 物體內任意一點的應力狀態

1.1.2 應力不變數

1.1.3 主應力求解

1.1.4 八面體正應力和剪應力

1.1.5 應變張量及其分解

1.2 塑性理論中幾個基本概念

1.2.1 基本概念

1.2.2 實例分析

1.2.3 屈服條件

1.2.4 本構方程

1.3 混凝土結構非線性分析的意義及特點

1.3.1 混凝土結構非線性分析的意義

1.3.2 混凝土結構非線性分析的主要方法及其特點

參考文獻

第2章 混凝土強度準則

2.1 混凝土破壞曲面的特點及表述

2.1.1 混凝土的破壞類型及其特點

2.1.2 混凝土破壞曲面的特點及其表述

2.2 古典強度理論

2.2.1 最大拉應力強度準則（Maximum-Tensile-Stress Criterion（Rankine，1876）

2.2.2 最大拉應變強度準則（Maximum-Tensile-Stress Criterion（Mariotto，1682）

2.2.3 最大剪應力強度準則（Shearing-Stress Criteria）

2.3 混凝土強度準則

2.3.1 二參數強度準則

2.3.2 三參數強度準則

2.3.3 四參數強度準則

2.3.4 五參數強度準則

參考文獻

第3章 材料本構模型

3.1 一般說明

3.2 混凝土單軸受力應力-應變關係

3.2.1 混凝土單向受壓應力-應變關係

3.2.2 混凝土單向受拉應力-應變關係

3.3 混凝土非線性彈性本構模型

3.3.1 混凝土線彈性應力-應變關係

3.3.2 混凝土非線性彈性全量型本構模型

3.3.3 混凝土非線性彈性增量型本構模型

3.4 混凝土彈塑性本構模型

3.4.1 混凝土彈塑性增量理論

3.4.2 混凝土彈塑性全量理論

3.5 混凝土損傷本構模型

3.5.1 損傷力學的基本概念

3.5.2 單軸受力狀態下混凝土損傷本構模型

3.5.3 多軸受力狀態下混凝土損傷本構模型

3.5.4 混凝土動態損傷本構模型

3.6 鋼筋的本構模型

3.6.1 單向載入下鋼筋的應力-應變關係模型

3.6.2 反覆載入下鋼筋的應力-應變關係模型

3.7 鋼筋與混凝土的粘結-滑移本構模型

3.7.1 鋼筋與混凝土的粘結

3.7.2 粘結強度的計算

3.7.3 單調荷載下粘結應力-滑移本構模型

3.7.4 反覆荷載下粘結-滑移本構模型

參考文獻

第4章 混凝土結構非線性全過程分析

4.1 有限元分析模型

4.1.1 整體式模型

4.1.2 分離式模型

4.1.3 組合式模型

4.1.4 嵌入式滑移模型

4.2 鋼筋與混凝土之間的聯結單元

4.2.1 雙彈簧聯結單元

4.2.2 四邊形滑移單元

4.3 單元開裂和屈服后的處理

4.3.1 裂縫的模擬

4.3.2 混凝土開裂、破壞后的處理

4.3.3 鋼筋單元達到屈服條件后的處理

4.3.4 聯結單元破壞后的處理

4.4 非線性問題的基本解法

4.4.1 非線性問題的基本解法

4.4.2 考慮結構負剛度的一些演演算法

4.4.3 考慮時間效應的非線性解法

4.4.4 非線性分析步驟

參考文獻

第5章 混凝土桿繫結構有限元分析

5.1 混凝土構件截面分析

5.1.1 纖維截面分析模型

5.1.2 屈服面模型

5.1.3 多彈簧截面模型

5.2 混凝土構件分析

5.2.1 一般桿件非線性有限元分析

5.2.2 鋼筋混凝土桿件非線性分析

5.3 混凝土桿繫結構有限元分析

5.3.1 一般說明

5.3.2 層模型的剛度矩陣

5.3.3 桿系模型的剛度矩陣

5.3.4 桿系-層模型的剛度矩陣

5.3.5 結構動力非線性有限元分析

5.4 桿繫結構非線性分析實例

5.4.1 SRC框架結構非線性分析

5.4.2 複雜高層建築結構整體非線性分析

參考文獻

第6章 靜力彈塑性分析

6.1 基本原理和方法

6.1.1 靜力彈塑性分析方法的基本假定

6.1.2 等效單自由度體系

6.1.3 目標位移

6.1.4 水平荷載的載入模式

6.1.5 實施步驟

6.2 適應譜Pushover分析方法

6.3 振型Pushover分析方法

6.3.1 單自由度彈性體系的地震反應

6.3.2 多自由度彈性體系的地震反應及Pushover分析

6.3.3 多自由度非彈性體系的地震反應及Pushover分析

6.3.4 對振型Pushover分析方法的幾點改進

參考文獻

第7章 混凝土結構極限分析

7.1 結構極限分析的基本原理及方法

7.1.1 結構極限分析必須滿足的三個條件

7.1.2 結構極限分析的基本假設

7.1.3 極限定理

7.1.4 求極限荷載的具體方法

7.1.5 結構的極限分析與極限設計

7.2 混凝土構件極限分析

7.2.1 塑流變形

7.2.2 內功計算

7.2.3 應用實例

7.3 鋼筋混凝土構件極限分析

7.3.1 鋼筋混凝土隔板（Diaphragm）的受剪強度

7.3.2 鋼筋混凝土梁的受剪強度

7.4 鋼筋混凝土的板極限分析

7.4.1 上限解法

7.4.2 下限解法

參考文獻