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1荷载与作用 1

1.1 工程荷载与作用 1

1.2 作用的分类 1

1.3 荷载代表值 2

1.3.1 荷载标准值 2

1.3.2 荷载组合值 2

1.3.3 荷载准永久值 3

1.3.4 荷载频遇值 3

本章小结 3

思考题 3

2重力作用 4

2.1 结构自重 4

2.2 楼面及屋面活荷载 5

2.2.1 民用建筑楼面活荷载 5

2.2.2 工业建筑楼面活荷载 7

2.2.3 楼面等效均布活荷载的确定方法 7

2.2.4 屋面活荷载 8

2.2.5 屋面积灰荷载 9

2.2.6 施工、检修荷载及栏杆水平荷载 11

2.3 雪荷载 11

2.3.1 基本雪压的确定 11

2.3.2 屋面积雪分布系数 11

2.3.3 雪荷载计算方法 14

2.4 吊车荷载 14

2.4.1 吊车的工作制等级与工作级别 15

2.4.2 吊车竖向荷载和水平荷载 15

2.4.3 多台吊车的组合 16

2.4.4 吊车荷载的组合值、频遇值及准永久值 17

2.5 汽车荷载 17

2.5.1 公路桥梁汽车荷载 17

2.5.2 城市桥梁汽车荷载 19

2.6 人群荷载 19

2.6.1 公路桥梁人群荷载 19

2.6.2 城市桥梁人群荷载 20

2.7 土的自重应力及侧压力 20

2.7.1 土的自重应力 20

2.7.2 土的侧压力 21

本章小结 22

思考题 23

习题 23

3水作用 25

3.1 静水压力 25

3.2 流水压力 26

3.3 波浪作用力 27

3.3.1 波浪的概念及分类 27

3.3.2 浪压力的计算 28

3.4 浮托力 29

3.5 冰压力 29

3.5.1 冰压力的概念及分类 29

3.5.2 冰压力的计算 30

3.6 撞击力 31

3.6.1 船舶撞击力 31

3.6.2 漂流物撞击力 32

本章小结 32

思考题 33

习题 33

4风荷载 34

4.1 风的基本知识 34

4.1.1 风的形成 34

4.1.2 三类性质的大风 34

4.1.3 我国风气候总况 35

4.1.4 风级 35

4.1.5 风的破坏作用 36

4.2 基本风速和基本风压 37

4.2.1 基本风速 37

4.2.2 基本风压 39

4.2.3 非标准条件下的风速或风压的换算 40

4.3 风压高度变化系数 42

4.4 风荷载体型系数 44

4.5 顺风向风振 47

4.5.1 平均风与脉动风 47

4.5.2 风振系数 47

4.5.3 共振分量因子 48

4.5.4 结构振型系数 48

4.5.5 背景分量因子 49

4.5.6 结构基本周期经验公式 50

4.5.7 阵风系数 50

4.5.8 顺风向风荷载标准值 51

4.6 横风向风振 54

4.6.1 横风向风振与雷诺数 54

4.6.2 锁定现象和共振区高度 56

4.6.3 横风向风振验算 57

4.7 桥梁风荷载 59

4.7.1 桥梁横桥向风荷载计算 59

4.7.2 顺桥向风荷载计算 61

本章小结 61

思考题 62

5地震作用 63

5.1 地震作用基础知识 63

5.1.1 地震的概念 63

5.1.2 地震的成因与类型 64

5.1.3 地震波 64

5.1.4 地震震级与地震烈度 65

5.1.5 地震术语 66

5.1.6 地震作用的特点 66

5.2 单质点体系水平地震反应分析 67

5.2.1 单自由度体系的振动 67

5.2.2 单质点弹性体系水平地震作用 69

5.3 多质点体系水平地震反应分析 71

5.3.1 计算简图 71

5.3.2 运动方程 72

5.3.3 自由振动 73

5.4 地震作用计算方法 76

5.4.1 振型分解反应谱法 76

5.4.2 底部剪力法 79

5.4.3 时程反应分析法 81

5.4.4 桥梁结构地震作用的计算 81

5.5 结构的扭转地震效应 82

5.6 竖向地震作用 83

5.6.1 高耸结构和高层建筑 84

5.6.2 大跨度结构、长悬臂结构 84

本章小结 85

思考题 85

6其他荷载与作用 86

6.1 温度作用 86

6.1.1 温度作用的基本概念 86

6.1.2 温度变形的计算 86

6.2 变形作用 87

6.3 冻胀力 88

6.3.1 土的冻胀原理及作用 88

6.3.2 冻胀性类别及冻胀力分类 88

6.4 爆炸作用 90

6.4.1 爆炸的概念及其类型 90

6.4.2 爆炸的荷载计算 90

6.5 行车动态作用 91

6.5.1 汽车制动力 91

6.5.2 汽车冲击力 91

6.5.3 汽车撞击力 92

6.5.4 离心力 92

本章小结 92

思考题 92

7工程结构荷载的统计分析 94

7.1 荷载的概率模型 94

7.1.1 平稳二项随机过程模型 94

7.1.2 Fi（x）与FT（x）统计参数关系 96

7.2 荷载的代表值 97

7.2.1 荷载标准值 97

7.2.2 荷载准永久值 98

7.2.3 荷载频遇值 99

7.2.4 荷载组合值 100

7.3 荷载效应组合规则 100

本章小结 101

思考题 101

8结构构件抗力的统计分析 102

8.1 抗力统计分析的一般概念 102

8.1.1 概述 102

8.1.2 基本原理 102

8.2 影响结构构件抗力的不定性 104

8.2.1 结构构件材料性能的不定性 104

8.2.2 结构构件几何参数的不定性 106

8.2.3 结构构件计算模式的不定性 107

8.3 结构构件抗力的统计特征 108

8.3.1 抗力的统计参数 108

8.3.2 抗力的概率分布 109

本章小结 110

思考题 110

习题 110

9结构可靠度分析与计算 111

9.1 结构可靠度基本概念和原理 111

9.1.1 结构的功能要求 111

9.1.2 结构的功能函数 111

9.1.3 结构的状态 111

9.1.4 结构的可靠度 112

9.1.5 结构的可靠指标 113

9.2 结构可靠度分析方法 114

9.2.1 一次二阶矩方法 114

9.2.2 Monte Carlo法 122

9.3 结构体系可靠度分析 124

9.3.1 概述 124

9.3.2 体系可靠度分析的基本模型 124

9.3.3 主要失效模式的识别 125

9.3.4 体系可靠度的近似计算方法 125

本章小结 127

思考题 128

习题 128

10概率极限状态设计方法 129

10.1 土木工程结构设计方法的演变发展 129

10.2 结构设计的目标和原则 129

10.2.1 结构的极限状态 129

10.2.2 结构的安全等级和设计状况 130

10.2.3 结构构件的目标可靠指标 131

10.3 直接概率设计法 133

10.3.1 一般概念 133

10.3.2 直接概率法的基本思路 133

10.4 基于分项系数表达的概率极限状态设计法 134

10.4.1 单一系数设计表达式 134

10.4.2 分项系数设计表达式 134

10.4.3 规范设计表达式 135

本章小结 138

思考题 138

附录A 常用材料和构件的重度 139

附录B 工业建筑楼面活荷载 144

参考文献 147