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上篇 建筑工程结构 3

第1章 建筑工程结构概述 3

1.1建筑结构的概念和分类 3

建筑结构的概念 3

建筑结构的分类 3

1.2常见建筑结构体系及其应用 7

混合结构体系 7

框架结构体系 7

剪力墙体系 7

框架-剪力墙结构 8

筒体结构 8

桁架结构体系 9

网架结构 10

拱式结构 11

悬索结构 12

薄壁空间结构 13

1.3工程结构课程的任务、特点及学习方法 13

课程的任务 13

课程的特点 13

学习方法 14

练习题 14

第2章 建筑结构基本计算原理 16

2.1结构设计的基本要求和极限状态 16

结构的功能要求 16

结构的极限状态 17

建筑结构设计方法 17

2.2结构上的作用、作用效应和结构抗力 18

结构上的作用 18

作用效应与结构抗力 21

2.3概率极限状态设计法 22

功能函数与极限状态方程 22

结构可靠度与失效概率 23

结构构件的可靠指标 24

目标可靠指标及安全等级 24

2.4极限状态实用设计表达式 25

承载能力极限状态设计表达式 25

正常使用极限状态设计表达式 26

2.5房屋结构的耐久性要求 28

结构设计使用年限 28

混凝土结构耐久性的环境类别 28

混凝土结构的耐久性要求 29

练习题 30

第3章 钢筋和混凝土材料的力学性能 31

3.1 混凝土的强度 31

立方体抗压强度 31

轴心抗压强度 32

轴心抗拉强度 33

3.2混凝土的变形 35

混凝土在一次短期荷载下的变形 35

混凝土的弹性模量、变形模量 37

混凝土的徐变 38

混凝土的收缩与膨胀 40

3.3钢筋 40

钢筋种类与化学成分 40

钢筋的力学性能 42

3.4钢筋与混凝土的黏结 45

黏结强度及影响因素 45

钢筋的锚固 46

钢筋的连接 48

练习题 49

第4章 轴心受力构件的承载力计算 51

4.1轴心受压构件承载力计算 52

普通箍筋柱 52

螺旋箍筋柱 55

4.2轴心受拉构件承载力计算 58

受力分析和破坏特征 58

承载力计算公式 59

4.3轴心受力构件配筋构造 60

截面形状和尺寸 60

混凝土 60

纵向钢筋 60

箍筋 61

钢筋的连接 62

练习题 62

第5章 受弯构件正截面承载力 64

5.1受弯构件基本构造要求 64

截面形式及尺寸 64

材料选择与一般构造 65

5.2梁正截面受弯性能的试验分析 68

梁正截面受弯的三个阶段 68

梁正截面受弯的三种破坏形态 69

5.3单筋矩形截面的承载力计算 70

计算基本假定 71

基本计算公式 72

公式适用条件 73

基本公式的应用 74

5.4双筋矩形截面的承载力计算 76

双筋矩形截面概述 76

计算公式与适用条件 76

计算公式的应用 77

5.5单筋T形截面的承载力计算 79

单筋T形截面概述 79

计算公式及适用条件 80

计算公式的应用 82

练习题 84

第6章 受弯构件斜截面承载力 86

6.1梁的受剪性能 86

斜截面承载力概述 86

斜截面受剪破坏形态 87

影响斜截面受剪承载力的主要因素 88

6.2斜截面受剪承载力计算 89

受剪承载力的计算公式及适用条件 89

受剪承载力计算 90

6.3保证斜截面受弯承载力的构造措施 95

抵抗弯矩图的概念 95

保证斜截面受弯承载力的构造要求 96

梁内纵向受力钢筋构造要求 97

梁内箍筋的构造要求 100

梁内弯起钢筋构造要求 101

练习题 102

第7章 偏心受力构件的承载力计算 104

7.1偏心受压构件正截面的承载力计算 104

偏心受压构件正截面破坏形态 104

偏心受压构件承载力的M-N相关曲线 106

偏心距增大系数、偏心受压构件的纵向弯曲影响 106

偏心受压构件正截面受压承载力计算公式 107

对称配筋矩形截面偏心受压构件承载力计算 109

偏心受压构件的构造要求 113

7.2偏心受拉构件正截面的承载力计算 115

偏心受拉构件的受力特点 115

偏心受拉构件正截面承载力计算 115

7.3偏心受压构件斜截面的承载力计算 117

7.4偏心受拉构件斜截面的承载力计算 119

练习题 119

第8章 混凝土构件的变形及裂缝宽度验算 121

8.1混凝土构件变形及裂缝概述 121

8.2受弯构件的裂缝宽度验算 122

裂缝控制的目的与要求 122

裂缝的分布与发展 122

平均裂缝间距 122

平均裂缝宽度 123

最大裂缝宽度与裂缝验算 125

8.3受弯构件的挠度验算 126

挠度的计算方法 127

受弯构件短期刚度计算 127

受弯构件长期刚度计算 129

受弯构件挠度的计算 130

练习题 130

第9章 预应力混凝土构件计算 132

9.1预应力混凝土的基本概念 132

预应力混凝土的基本原理 132

预应力混凝土的分类 134

9.2施加预应力的方法和锚具 134

预加应力的方法 134

锚具 136

9.3预应力混凝土材料要求 138

钢筋 138

混凝土 138

9.4张拉控制应力与预应力损失 138

张拉控制应力 138

预应力钢筋的预应力损失 140

预应力损失值的组合 141

9.5预应力混凝土轴心受拉构件的计算 142

预应力混凝土构件的计算内容 142

预应力混凝土轴心受拉构件应力分析 142

预应力混凝土轴心受拉构件的计算 145

练习题 148

第10章 梁板结构设计 150

10.1梁板结构设计概述 150

钢筋混凝土楼盖的分类 150

整体式钢筋混凝土楼盖的结构类型 151

10.2现浇单向板肋梁楼盖 152

现浇单向板楼盖结构布置 153

按弹性理论计算单向板肋梁楼盖 155

按塑性内力重分布方法计算单向板肋梁楼盖 160

截面计算和构造要求 164

整体式单向板肋梁楼盖设计例题 170

10.3整体式双向板肋梁楼盖 184

双向板的受力特征 184

双向板的实用计算 185

双向板的截面设计与配筋构造 187

双向板支承梁的计算 188

练习题 188

第11章 砌体结构设计 189

11.1砌体结构概论 189

砌体结构的发展概况 189

砌体结构的优缺点 190

砌体结构的发展趋势 191

11.2砌体材料及力学性能 191

块材 191

砂浆 193

块材和砂浆的选用 194

砌体的受压性能 194

砌体的抗拉、抗弯及抗剪强度 199

砌体的弹性模量 200

11.3 混合结构房屋墙、柱设计 201

混合结构房屋的结构布置 201

砌体结构的静力计算原理 204

砌体房屋结构的主要构造要求 206

防止或减轻墙体开裂的主要措施 207

11.4无筋砌体构件承载力计算 208

受压承载力计算 208

砌体局部受压承载力计算 215

受弯构件承载力计算 216

11.5过梁、圈梁 216

过梁 216

圈梁 218

练习题 219

第12章 单层厂房排架结构 221

12.1单层工业厂房的结构组成与受力特点 221

排架结构的组成 221

排架结构的受力特点 223

12.2单层工业厂房的结构布置 223

柱网布置 223

变形缝设置 223

支撑体系的布置 225

抗风柱 226

维护结构构件的布置 227

12.3单层工业厂房的主要承重构件 228

屋面板 228

屋架或屋面梁 229

吊车梁 230

排架柱 230

基础 230

12.4结构施工图 231

练习题 232

第13章 建筑钢材 234

13.1钢材的主要机械性能 234

钢材在单向一次拉伸下的工作性能 234

钢材的冷弯性能 235

钢材的冲击韧性 236

钢材的焊接性能 236

钢材的耐久性 237

13.2钢材的两种破坏形式 237

塑性破坏 237

脆性破坏 237

钢材破坏的原因 237

13.3影响钢材性能的主要因素 238

化学成分的影响 238

成材过程的影响 239

温度的影响 240

应力集中的影响 241

时效和冷加工的影响 242

13.4建筑钢材的种类、规格及选择 243

建筑用钢的种类 243

钢材的规格 247

钢材的选择 248

练习题 249

第14章 钢结构的连接 251

14.1钢结构连接的种类及特点 251

焊缝连接 251

铆钉连接 252

螺栓连接 252

14.2焊缝连接 254

钢结构常用的焊接方法 254

焊接连接形式及焊缝形式 256

焊缝缺陷及焊缝质量检验 257

14.3对接焊缝连接 258

对接焊缝的构造 258

对接焊缝的计算 259

14.4角焊缝连接 262

角焊缝的构造 262

角焊缝的计算 265

14.5普通螺栓连接 277

螺栓的构造 277

抗剪普通螺栓连接的计算 279

抗拉普通螺栓连接的计算 285

14.6高强度螺栓连接 289

高强度螺栓连接的构造 289

高强度螺栓连接的计算 291

高强度螺栓群连接的计算 293

练习题 296

第15章 门式刚架轻型钢结构简介 298

15.1轻型门式刚架钢结构的组成和布置 298

轻型门式刚架钢结构的组成 299

轻型门式刚架钢结构的布置 299

15.2门式刚架的计算简图 301

15.3门式刚架的荷载计算 301

永久荷载 301

可变荷载 302

地震作用 303

15.4门式刚架的内力计算及荷载组合 304

控制截面及最不利内力组合 304

荷载及其组合 304

15.5门式刚架的变形计算和限值规定 305

门式刚架的变形计算 305

门式刚架变形限值 307

15.6连接和节点设计 309

焊缝连接 309

节点设计 310

练习题 313

下篇 道路与桥梁工程结构 317

第16章 路基路面工程 317

16.1路基工程概述 317

路基的特点和要求 317

路基的变形和破坏 318

路基干湿类型和填土高度 319

16.2一般路基设计 320

路基横断面 320

路基的基本构造 321

路基工程附属设施 323

16.3路基边坡稳定性分析 325

边坡稳定参数 325

边坡稳定性验算 325

16.4路基防护与支挡结构 329

路基的防护 329

挡土墙的种类与构造 330

16.5路基排水 332

地面排水设施 332

地下排水设施 333

路基排水系统 334

16.6路面工程概述 334

路面工程发展趋势 334

对路面的基本要求 335

路面构造 336

16.7沥青路面设计 338

沥青路面设计理论 338

公路沥青路面结构组合设计 340

沥青路面结构层厚度设计 341

16.8水泥混凝土路面设计 343

水泥混凝土路面概述 343

水泥混凝土路面结构组合设计 345

普通水泥混凝土路面设计 347

练习题 350

第17章 桥梁工程简介 351

17.1桥梁的基本组成与分类 351

桥梁的基本组成 351

桥梁的分类 353

17.2桥梁的支座 362

常用支座的类型和构造 363

支座的布置 366

17.3桥梁墩台与基础 367

桥梁墩台与基础概述 367

桥墩 368

桥台 371

基础 375

练习题 381

附录 382

主要参考文献 396

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