工程结构设计原理 第3版pdf电子书版本下载

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1绪论 1

1.1结构的组成及分类 1

1.1.1结构的发展概况 1

1.1.2结构的组成 1

1.1.3结构的分类 2

1.2混凝土结构 3

1.2.1混凝土结构的特点 3

1.2.2混凝土结构的现状与发展 5

1.3钢结构 6

1.3.1钢结构的特点 6

1.3.2钢结构的现状与发展 6

1.4砌体结构 7

1.4.1砌体结构的特点 7

1.4.2砌体结构的现状及发展 7

2基本计算原则 8

2.1结构上的作用 8

2.1.1作用及作用效应 8

2.1.2作用的分类 8

2.1.3荷载的随机性与概率模式 9

2.1.4荷载的代表值 10

2.2结构的抗力 11

2.2.1抗力及其不定因素 11

2.2.2材料强度的标准值 11

2.2.3抗力的概率分布模式 12

2.3结构的功能和极限状态 12

2.3.1结构的功能 12

2.3.2结构的极限状态 13

2.4结构可靠性设计的基本原理 13

2.4.1功能函数与极限状态方程 13

2.4.2结构的可靠性 13

2.4.3可靠度的计算方法及可靠指标 14

2.5基于近似概率法的设计表达式 23

2.5.1一般方法 23

2.5.2我国现行规范采用的基本设计表达式 25

2.5.3分项系数的确定 27

复习思考题 29

3工程结构材料的物理力学性能 31

3.1钢材的物理力学性能 31

3.1.1简单应力状态下钢材的力学性能 31

3.1.2复杂应力状态下钢材的力学性能 34

3.1.3影响钢材性能的一般因素 39

3.1.4结构对钢材的要求及钢材的分类 43

3.2混凝土的物理力学性能 45

3.2.1简单受力状态下混凝土的力学性能 45

3.2.2复杂受力状态下混凝土的性能 51

3.2.3钢筋与混凝土的粘结 55

3.3砌体的材料及力学性能 58

3.3.1砌体的材料及种类 58

3.3.2砌体的力学性能 60

复习思考题 64

4构件连接 66

4.1钢结构的连接方法 67

4.2焊接方法、焊缝形式及质量要求 68

4.2.1钢结构常用的焊接方法 68

4.2.2焊缝连接形式及焊缝类型 70

4.2.3焊缝符号 71

4.2.4焊缝质量等级和焊缝设计强度 74

4.3对接焊缝的构造和计算 75

4.3.1对接焊缝的构造 75

4.3.2对接焊缝的计算 76

4.4角焊缝的构造和计算 79

4.4.1角焊缝的构造 79

4.4.2直角角焊缝的计算 83

4.5焊接残余应力和残余变形 93

4.5.1焊接残余应力的类型和产生的原因 93

4.5.2焊接残余变形 95

4.5.3减小焊接残余应力和焊接残余变形的方法 96

4.6螺栓连接构造 97

4.6.1螺栓的形式和规格 97

4.6.2螺栓及孔的图例 98

4.6.3螺栓的排列与连接构造要求 98

4.7普通螺栓连接的受力性能和计算 100

4.7.1螺栓受剪连接 101

4.7.2受拉螺栓连接 107

4.8高强度螺栓连接的受力性能与计算 110

4.8.1高强度螺栓连接的施工方法 110

4.8.2高强度螺栓摩擦型连接的受力性能 113

4.8.3高强度螺栓连接的计算 113

复习思考题 119

5钢受弯构件承载力计算原理 123

5.1钢受弯构件（钢梁）的类型 123

5.2钢梁的强度 125

5.2.1弯曲正应力 125

5.2.2剪应力 127

5.2.3局部压应力 128

5.2.4折算应力 129

5.3钢梁的刚度 129

5.4钢梁的整体稳定 131

5.4.1一般概念 131

5.4.2梁的扭转 131

5.4.3梁整体稳定的基本理论 134

5.4.4影响梁整体稳定的主要因素 136

5.4.5梁整体稳定的计算 137

5.4.6梁整体稳定系数ψb 138

5.5钢梁截面设计 141

5.5.1型钢梁截面设计 141

5.5.2组合梁截面设计 143

5.6梁的局部稳定和加劲肋设计 149

5.6.1矩形薄板的屈曲 149

5.6.2钢梁翼缘板的局部稳定 150

5.6.3钢梁腹板的局部稳定 151

5.7考虑腹板屈曲后强度的钢梁设计 162

5.7.1工字形截面组合梁腹板屈曲后的抗弯承载力 162

5.7.2工字形截面组合梁腹板屈曲后的抗剪承载力 163

5.7.3工字形截面组合梁考虑梁腹板屈曲后的计算 164

5.7.4考虑腹板屈曲后强度的梁的加劲肋设计要求 165

5.8钢梁的拼接 165

5.8.1工厂拼接 165

5.8.2工地拼接 166

复习思考题 166

6钢筋混凝土梁承载力计算原理 169

6.1概述 169

6.2正截面受弯承载力 170

6.2.1受弯构件的一般构造要求 170

6.2.2正截面受弯试验研究 171

6.2.3正截面受力分析 175

6.2.4受弯构件正截面承载力计算 180

6.2.5双筋矩形截面梁 185

6.2.6 T形截面梁 192

6.3斜截面受剪承载力 199

6.3.1无腹筋梁的受剪性能 199

6.3.2有腹筋梁的受剪性能 204

6.3.3斜截面受剪承载力计算 205

6.3.4斜截面受弯承载力 210

6.3.5腹筋的一般构造要求 215

6.4受扭承载力 217

6.4.1概述 217

6.4.2纯扭作用下的开裂扭矩 218

6.4.3纯扭作用下的承载力计算 221

6.4.4弯剪扭共同作用下的承载力计算 225

6.4.5适用条件 227

6.5变形的计算原理 230

6.5.1截面弯曲刚度的概念及定义 230

6.5.2短期刚度Bs 231

6.5.3参数η、ψ和ζ的表达式 233

6.5.4混凝土受弯构件的刚度B 236

6.5.5挠度计算中的最小刚度原则 237

6.5.6受弯构件的挠度验算 238

6.6裂缝宽度的计算原理及耐久性控制 241

6.6.1裂缝与控制标准 241

6.6.2钢筋混凝土构件的裂缝宽度验算 244

6.6.3混凝土结构的耐久性 252

复习思考题 257

7钢轴心受力和拉弯、压弯构件计算原理 263

7.1概述 263

7.2钢轴心受力构件的组成及截面形式 263

7.3钢轴心受力构件的强度 266

7.4钢轴心受力构件的刚度 266

7.5钢轴心受压构件的整体稳定 268

7.5.1概述 268

7.5.2弹性弯曲屈曲（失稳） 269

7.5.3弹塑性屈曲（切线模量理论） 270

7.5.4构件缺陷对屈曲临界力的影响 272

7.5.5整体稳定计算公式 284

7.6轴心受压构件的局部稳定 285

7.6.1单向均匀受压薄板的屈曲 286

7.6.2轴心受压构件局部稳定的实用计算方法 288

7.6.3提高局部稳定的措施 289

7.7实腹式轴心受压构件的截面设计和构造要求 291

7.7.1实腹式轴心受压构件的截面选择 291

7.7.2实腹式轴心受压构件构造要求 293

7.8格构式轴心受压构件 296

7.8.1概述 296

7.8.2格构式轴心受压构件整体稳定承载力 296

7.8.3格构式轴心受压构件分肢的稳定性 301

7.8.4格构式轴心受压构件的截面设计 301

7.8.5格构式轴心受压构件的缀件设计 302

7.8.6格构式轴心受压构件的横隔 304

7.9拉弯构件和压弯构件 308

7.9.1概述 308

7.9.2拉弯构件和压弯构件的强度计算 310

7.9.3实腹式单向压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算 312

7.9.4实腹式单向压弯构件在弯矩作用平面外的整体稳定计算 315

7.9.5实腹式双向压弯构件的稳定计算 317

7.9.6实腹式压弯构件的局部稳定 320

7.9.7格构式压弯构件 322

复习思考题 324

8混凝土柱设计原理 328

8.1截面形式及破坏类型 328

8.1.1轴向受力构件 328

8.1.2截面形式 328

8.1.3破坏类型 329

8.2轴心受压柱的承载力计算 330

8.2.1配有普通箍筋柱正截面承载力计算 330

8.2.2配有螺旋箍筋柱正截面承载力计算 335

8.3偏心受压构件计算的基本原则 339

8.4矩形截面偏心受压构件正截面承载力设计 342

8.4.1基本计算公式 342

8.4.2 Nu-Mu相关曲线及其规律 346

8.4.3不对称配筋构件正截面承载力计算方法 348

8.4.4对称配筋构件正截面承载力计算方法 359

8.5工字形及T形截面偏心受压构件正截面承载力计算 362

8.5.1基本计算公式 362

8.5.2计算方法 364

8.6受拉构件正截面承载力计算 369

8.6.1轴心受拉构件正截面承载力计算 369

8.6.2偏心受拉构件正截面承载力计算 369

8.7斜截面受剪承载力计算 373

8.7.1受压构件斜截面受剪承载力计算 373

8.7.2受拉构件斜截面受剪承载力计算 373

复习思考题 374

9砌体构件承载力计算原理 376

9.1无筋砌体受压构件 376

9.1.1受力特性 376

9.1.2受压承载力计算公式 379

9.2无筋砌体局部受压 383

9.2.1局部均匀受压 383

9.2.2梁端局部受压 384

9.3无筋砌体的其他构件 388

9.3.1剪压共同作用下的砌体抗剪性能 388

9.3.2受剪构件的承载力计算公式 390

9.3.3轴心受拉和受弯构件的承载力计算公式 391

9.4配筋砖砌体构件简介 391

9.4.1网状配筋砖砌体构件 391

9.4.2组合砖砌体构件 392

复习思考题 392

10组合构件设计原理 394

10.1概述 394

10.1.1组合构件的分类 394

10.1.2组合构件的特点 395

10.2组合楼板 398

10.2.1组合楼板的破坏模式 398

10.2.2组合楼板的计算方法及原则 399

10.2.3组合楼板的承载力计算 400

10.2.4组合楼板的挠度和裂缝宽度的计算 404

10.2.5组合楼板的构造要求 406

10.3组合梁设计 411

10.3.1组合梁的受力原理、过程及破坏模式 411

10.3.2组合梁的计算方法及原则 414

10.3.3简支组合梁的承载力计算 416

10.3.4组合梁的抗剪连接件设计 418

10.3.5简支组合梁的挠度计算 421

10.3.6组合梁的构造要求 423

10.4钢管混凝土柱设计 432

10.4.1钢管混凝土柱的受力性能及破坏形态 432

10.4.2钢管混凝土柱的计算方法 432

10.4.3钢管混凝土柱截面设计 432

10.4.4钢管混凝土柱构造要求 437

复习思考题 437

11预应力混凝土构件设计原理 440

11.1预应力混凝土结构的基本原理 440

11.1.1预应力混凝土的基本概念 440

11.1.2预加应力的效果 441

11.1.3预加应力的方法 442

11.1.4预应力混凝土分类 444

11.1.5预应力混凝土材料及锚夹具 445

11.1.6预应力损失 447

11.1.7预应力的传递和局部承压 455

11.1.8等效荷载 458

11.1.9预应力技术的发展 458

11.2预应力混凝土轴心受拉构件 459

11.2.1承载力计算 459

11.2.2使用阶段抗裂度及裂缝宽度验算 459

11.2.3施工阶段的验算 460

11.3预应力混凝土受弯构件 463

11.3.1应力分析 463

11.3.2正截面受弯承载力计算 464

11.3.3使用阶段正截面抗裂度、裂缝宽度及变形验算 466

11.3.4斜截面承载力计算 468

11.3.5斜截面抗裂度验算 470

11.3.6施工阶段的验算 471

复习思考题 472

12板的设计原理 474

12.1板的类型 474

12.2板的受力性能 475

12.2.1弹性薄板的基本方程 475

12.2.2四边支承矩形板 476

12.2.3周边支承圆板 478

12.2.4单向板与双向板 479

12.2.5柱支承板 480

12.2.6弹性地基板 480

12.2.7正交各向异性板 481

12.3板的弹性设计方法 481

12.3.1单向板 481

12.3.2边支承双向板 482

12.4板的塑性设计方法 483

12.4.1超静定结构的塑性内力重分布 484

12.4.2连续单向板按调幅法的内力计算 486

12.4.3双向板按塑性铰线法的内力计算 487

复习思考题 491

附录1材料规格、性能及截面特性 492

附录2钢构件的强度与稳定 521

附表3钢筋的计算截面面积及理论重量 528

附表4钢绞线公称直径、公称截面面积及理论重量 528

附表5钢丝公称直径、公称截面面积及理论重量 528

附表6钢筋混凝土矩形和T形截面受弯构件正截面受弯承载力计算系数表 529

附表7受弯构件的挠度限值 530

附表8结构构件的裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值 530

参考文献 531