钢筋混凝土塑性理论

本书主要分为三个部分。第一部分介绍了混凝土在单轴、双轴及多轴应力状态下应力、应变性能的基本概念和有关实验，以及模量和断裂强度的经验公式(第1章和第2章)。第二部分讨论了混凝土弹性理论、广义破坏及断裂准则(第3章至第5章)。第三部分则介绍混凝土的塑性理论、极限分析和有限元分析在混凝土和钢筋混凝土结构中的应用(第6章至第9章)。第二部分和第三部分分别讨论了应力和弹性应变、塑性应变之间的三维关系。这些应力、应变方程构成了一个包括许多科研成果的总体框架。在过去表达混凝土性能的数学建模中，许多经验公式被视作不同的课题加以研究，如双轴荷载作用下的模量和断裂强度的经验公式、多轴应力状态下的体积和剪切模量的经验表达式、正交异性弹性以及理想和加工强化塑性公式，但现在这些性能均被认为与一个共同结构有关。本书将证明经验公式、弹性、塑性之间的若干相互关系。学习本书的学生应具备理论力学、材料力学、数学和材料性能的基础知识，以及对钢筋混凝土基础力学的理解。工程师及其他专业人员可以通过使用本书来加深对钢筋混凝土结构分析的理解，从而对设计中使用的各种混凝土本构模型的适用范围以及局限性有更清晰的认识(特别是在有限元分析中的应用)。科研人员可在本书中找到可靠的信息来源和参考文献。

本书主要介绍了钢筋混凝土结构分析中常用的混凝土数学模型的统一处理方法。本书主要分为三个部分：第一部分介绍了混凝土在单轴、双轴及多轴应力状态下应力-应变性能的基本概念和有关实验，以及模量和断裂强度的经验公式；第二部分讨论了混凝土弹性理论、广义破坏及断裂准则；第三部分则介绍了混凝土的塑性理论、极限分析和有限元分析在混凝土和钢筋混凝土结构中的应用。本书在综合评述了以往钢筋混凝土分析实践中最常用的混凝土本构方程及破坏准则的实用性和局限性后，提出了改进这些本构关系的理念和建议。本书每章都配有相关本构模型实例，并讨论了理论计算值与实验室或现场实测数据之间的相关性。本书可帮助相关专业的高校师生、工程师及其他专业人士加深对钢筋混凝土结构分析的理解，使其对设计中，特别是有限元分析中使用的各种混凝土本构模型的适用范围及其局限性，产生更清晰的认识。

美国国家工程院院士，历任美国里海大学助理教授、副教授、教授，美国普渡大学教授、结构工程组主任、土木系杰出教授，美国史丹福大学、KASSEL大学访问教授，夏威夷大学教授。其研究涉及许多领域，包括工程材料的本构建模，土和混凝土的塑性，结构连接及结构稳定性。在过去的半个多世纪里，其一直是塑性、结构稳定性和钢结构设计领域备受尊敬的的研究。陈惠发院士编著或合著了20多部工程专著，发表了500多篇学术论文，其中许多专著已译成中文出版并在中国广泛发行。

钢筋混凝土塑性理论目录第1章导论(1)1.1引言(1)1.2钢筋混凝土本构建模(4)1.3钢筋混凝土结构的有限元模型(12)1.4近期新文献(14)1.5总结(15)第2章混凝土和钢筋的基本力学性能(18)2.1引言(18)2.2混凝土的单轴力学性能(19)2.3混凝土的双轴力学性能(26)2.4混凝土的三轴力学性能(39)2.5钢筋的应力应变关系(43)2.6总结(47)第3章线弹性脆性断裂模型(53)3.1引言(53)3.2指标记法和求和约定(54)3.3应力分析(66)3.4应变分析(75)3.5未开裂混凝土线弹性各向同性应力应变关系(78)3.6开裂混凝土线弹性横向同性应力应变关系(83)3.7海底抗压混凝土结构的线弹性断裂分析(98)3.8梁的线弹性断裂分析(111)3.9钢筋混凝土剪力板的非弹性分析(119)3.10总结(125)第4章非线弹性断裂模型(130)4.1引言(130)4.2通过修正线弹性模型得到的各向同性非线弹性应力应变关系(135)4.3超弹性模型的一般公式(151)4.4三阶超弹性本构模型公式(171)4.5基于修正线弹性模型的增量应力应变关系(176)4.6各向同性亚弹性模型的一般公式(182)4.7混凝土正交异性亚弹性本构模型的公式(186)4.8总结(195)第5章混凝土的破坏准则(202)5.1引言(202)5.2应力和应变不变量(203)5.3混凝土破坏面的特征(214)5.4单参数模型(217)5.5双参数模型(223)5.6三参数模型(231)5.7四参数模型(240)5.8五参数模型(256)5.9断裂模型(261)5.10总结(264)第6章理想弹塑性断裂模型(269)6.1引言(269)6.2加卸载准则(270)6.3弹性应变增量张量(273)6.4塑性应变增量张量(273)6.5理想弹塑性混凝土模型(278)6.6PrandtlReuss材料(J2理论)(280)6.7DruckerPrager材料(286)6.8拉断的MohrCoulomb材料(301)6.9WillamWarnke材料(305)6.10总结(310)第7章理想塑性极限分析(313)7.1引言(313)7.2极限分析定理(315)7.3混凝土塑性模型(319)7.4圆柱体劈裂试验(325)7.5施工缝抗剪能力(330)7.6竖向箍筋梁的剪切(340)7.7钢筋混凝土板的冲剪(348)7.8混凝土路面的承载能力(353)7.9总结(362)第8章弹性强化塑性断裂模型(369)8.1引言(369)8.2加载函数与有效应力和有效应变的概念(371)8.3强化准则(373)8.4流动法则和Drucker稳定性假说(378)8.5增量应力应变关系(382)8.6具有各向同性强化和软化帽盖的DruckerPrager材料(383)8.7混合强化von Mises材料(391)8.8混凝土三参数各向同性强化模型(399)8.9混凝土三参数独立拉压强化模型(408)8.10总结(413)第9章弹塑性断裂模型的数值方法(419)9.1引言(419)9.2位移分析中的有限元过程(420)9.3弹塑性模型的数值实现(427)9.4弹塑性分析实例(431)9.5断裂混凝土有限元分析(442)9.6弹塑性断裂分析实例(447)9.7抗外压混凝土壳体非线性分析(456)9.8预应力混凝土反应堆容器顶盖的非线性分析(478)9.9总结(482)钢筋混凝土结构有限元分析的补充参考文献(487)索引(492)译后语(518)