本书共8章,主要内容包括绪论,普通钢筋混凝土在反复扭矩作用下的试验研究及抗震性能分析,高强钢筋混凝土在单调与反复扭矩作用下的试验研究,钢筋混凝土复合受扭行为非线性有限元分析,基于薄膜元理论的复合受扭全过程分析,复合受扭构件的统一分析及承载能力设计方法等。本书可作为高等院校土木、交通、水利及海洋工程等专业研究生和本科生的教学参考书,也可供从事钢筋混凝土结构工程设计及相关科研工作的人员参考使用。

刘继明，教授，博士生导师，山东省中青年骨干教师。主要从事钢筋混凝土结构基本理论及抗震理论方面的的研究。对混凝土复合受力的力学问题、钢筋混凝土复合受力构件的抗震性能试验和设计方法、混凝土结构鉴定方法和新型加固技术、混凝土组合结构的抗火性能及其防治方面进行研究。获得省部级奖3项，在国内权*学术刊物上发表论文30余篇，编写教材2部。主持了山东省自然科学基金、山东省优秀中青年学术骨干资助项目、陕西省教育厅重点实验室高级访问学者项目、山东省消防局科技项目、山东省教育厅科技计划项目、西安交通大学博士后基金等8项。

(1)Rausch空间桁架计算模型用桁架比拟钢筋混凝土构件开裂后的工作机理,最早是由Ritter和Morsch提出,应用于受剪切的钢筋混凝土梁。1929年E.Rausch以Bach和Graf的试验为基础,将45°斜杆的桁架模型推广应用于已开裂的受扭构件。他将配有纵筋和箍筋的混凝土受扭构件设想为一个中空的管形构件,构件开裂后,管壁混凝土沿45°裂缝倾角形成一个螺旋形构件,与纵筋、箍筋组成一个空间桁架,通过管的是环向剪力流,抵抗外扭矩。Rausch建立的空间桁架模型有四个假定:1)空间桁架由45°的混凝土斜杆、纵向钢筋和横向箍筋在结点处铰接组成。

2)混凝土斜杆只承受轴向压力,忽略其抗剪作用。3)纵筋和箍筋只承受轴向压力,忽略其销栓作用。4)实心截面的核心混凝土对极限抗扭强度不起作用。剪力流路线取封闭箍筋的中心线计算。利用结点平衡和对整个截面取扭矩,即可求得极限扭矩。Rausch提出的空间桁架计算模型,将Bredt的薄壁管理论与平面桁架模型巧妙结合,对钢筋混凝土构件抗扭机理赋予比较清晰的解释,概念清楚,公式简单。这种计算方法,在低配筋时由于忽略混凝土抗扭作用,偏于保守;而在高配筋时,由于过高估计钢筋的抗扭能力,偏于不安全。(2)变角空间桁架模型Rausch的空间桁架模型假定混凝土斜杆的倾角为45°,也就是说在纵筋与箍筋为同一材料时,要求纵筋与箍筋的体积配筋率相等。但试验表明,纵筋与箍筋体积配筋比不等于1时,在构件达到极限强度之前,纵筋和箍筋同样可都达到屈服,Lampert和Thürlimann认为这个现象可用混凝土斜杆的倾角θ是变化来解释。为此,他们于1968年提出变角空间桁架模型,并指出混凝土压杆倾角θ可以通过给定的纵筋屈服力和箍筋屈服力的相对大小确定,在设计中通过选用最经济的纵筋与箍筋配筋量的体积比来确定。1973年Thürlimann对变角空间桁架作了进一步阐述,并将抗剪、抗扭机理分析统一到一个计算模型上。

试验表明,实心矩形截面构件临近破坏时,与同样外廓尺寸、同样材料和同样配筋的空心截面构件的抗扭性能是等效的。因此,变角空间桁架模型取用矩形箱形截面,忽略核心混凝土作用,即假定扭矩主要由外壳混凝土及其钢筋骨架承担。