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第1章 绪论 1

本章知识点 1

1.1 荷载与作用 1

1.1.1 作用及其分类 1

1.1.2 土木工程不同领域中的荷载类型 2

1.2 荷载的随机性及其取值 3

1.2.1 荷载的随机性 3

1.2.2 荷载的取值 3

1.3 荷载与结构设计的关系 4

1.3.1 效应与抗力 4

1.3.2 结构设计中的几个重要概念 4

1.3.3 结构设计方法的演进 7

小结及学习指导 8

思考题 9

第2章 重力荷载 10

本章知识点 10

2.1 结构自重 10

2.2 土的自重应力 11

2.3 楼、屋面活荷载 12

2.3.1 楼面活荷载 12

2.3.2 屋面活荷载 15

2.4 雪荷载 17

2.4.1 基本雪压 17

2.4.2 屋面雪荷载的计算 20

2.5 吊车荷载 22

2.5.1 吊车工作制等级与工作级别 22

2.5.2 吊车竖向荷载与水平荷载 23

2.6 车辆荷载 25

2.6.1 公路汽车荷载 25

2.6.2 城市桥梁汽车荷载 28

2.6.3 列车荷载 29

2.7 人群荷载 29

2.7.1 公路桥梁人群荷载 29

2.7.2 城市桥梁人群荷载 29

2.7.3 铁路桥梁人行道荷载 30

小结及学习指导 30

思考题 31

习题 31

第3章 侧压力 33

本章知识点 33

3.1 土的侧压力 33

3.1.1 土侧压力分类 33

3.1.2 土侧压力的计算 34

3.2 静水压力及动水压力 42

3.2.1 静水压力 42

3.2.2 动水压力 43

3.3 波浪荷载 44

3.3.1 波浪的分类 44

3.3.2 波浪荷载的计算 45

3.4 冻胀力 49

3.4.1 冻土的概念、性质及与结构物的关系 49

3.4.2 土的冻胀原理 50

3.4.3 冻胀力的分类与计算 50

3.5 冰压力 53

3.5.1 冰压力概念及分类 53

3.5.2 冰压力的计算 54

小结及学习指导 56

思考题 56

习题 56

第4章 风荷载 58

本章知识点 58

4.1 风的基本知识 58

4.1.1 风的形成 58

4.1.2 两类性质的大风 59

4.1.3 我国风气候总况 60

4.1.4 风级 60

4.2 风压 61

4.2.1 风压与风速的关系 61

4.2.2 基本风压 63

4.2.3 非标准条件下的风速或风压的换算 66

4.3 结构抗风计算的几个重要概念 68

4.3.1 结构的风力与风效应 68

4.3.2 顺风向平均风与脉动风 69

4.3.3 横风向风振 69

4.4 顺风向结构风效应 71

4.4.1 顺风向平均风效应 71

4.4.2 顺风向脉动风效应 75

4.4.3 顺风向总风效应 78

4.5 横风向结构风效应 80

4.5.1 作用于物体的风力 80

4.5.2 结构横风向风力 81

4.5.3 结构横风向风效应 82

4.5.4 结构总风效应 83

小结及学习指导 83

思考题 84

习题 84

第5章 地震作用 85

本章知识点 85

5.1 概述 85

5.2 地震基本知识 85

5.2.1 地震的类型和成因 85

5.2.2 地震分布 87

5.2.3 震级与地震烈度 89

5.2.4 地震波 91

5.3 地震作用及工程结构抗震设防 92

5.3.1 地震作用的概念 92

5.3.2 抗震设防目标与标准 94

5.4 建筑结构的地震作用计算 96

5.4.1 简述 96

5.4.2 反应谱 97

5.4.3 振型分解反应谱法 101

5.4.4 底部剪力法 104

5.5 桥梁的地震作用计算 106

5.5.1 铁路桥梁的地震作用 106

5.5.2 公路桥梁的地震作用 108

5.6 水工建筑物的地震作用计算 110

5.6.1 拟静力法 111

5.6.2 动力分析法 112

5.6.3 地震动土压力 112

小结及学习指导 113

思考题 113

习题 114

第6章 其他作用 115

本章知识点 115

6.1 温度作用 115

6.1.1 基本概念及原理 115

6.1.2 温度应力和变形的计算 116

6.2 变形作用 118

6.3 爆炸作用 122

6.3.1 爆炸的概念及分类 122

6.3.2 爆炸的破坏作用 122

6.3.3 爆炸作用的原理与荷载计算 122

6.4 浮力作用 127

6.5 预加力 128

6.5.1 预加应力的概念 128

6.5.2 预加应力的方法 128

6.6 制动力 131

6.6.1 汽车制动力 131

6.6.2 吊车制动力 132

6.7 冲击力和撞击力 132

6.7.1 汽车冲击力 132

6.7.2 汽车撞击力 133

6.7.3 船只或漂流物的撞击力 133

6.8 离心力 134

小结及学习指导 135

思考题 136

习题 136

第7章 荷载统计分析 138

本章知识点 138

7.1 概述 138

7.2 荷载的概率模型及其应用 139

7.2.1 荷载的概率模型 139

7.2.2 设计基准期最大荷载的概率分布函数 139

7.3 常遇荷载的统计分析 140

7.3.1 永久荷载 140

7.3.2 民用建筑楼面活荷载 141

7.3.3 风荷载 144

7.3.4 雪荷载 144

7.4 荷载代表值 144

7.4.1 标准值 144

7.4.2 频遇值 145

7.4.3 准永久值 145

7.4.4 组合值 146

7.5 荷载效应组合的规则 146

7.5.1 Turkstra组合规则 146

7.5.2 JCSS组合规则 146

小结及学习指导 147

思考题 147

第8章 结构抗力统计分析 149

本章知识点 149

8.1 概述 149

8.2 结构抗力的不定性 150

8.2.1 材料性能的不定性 150

8.2.2 几何参数的不定性 151

8.2.3 计算模式的不定性 152

8.3 结构抗力的统计特征 153

8.3.1 抗力的统计参数 153

8.3.2 抗力的概率分布 155

8.4 材料的标准强度及其设计取值 156

8.4.1 材料强度的标准值 156

8.4.2 材料强度的设计值 157

小结及学习指导 160

思考题 160

习题 160

第9章 结构概率可靠度设计法 162

本章知识点 162

9.1 概述 162

9.2 可靠指标 163

9.2.1 结构的功能函数 163

9.2.2 可靠指标的概念 164

9.3 可靠度计算的基本方法 164

9.3.1 中心点法 164

9.3.2 验算点法 167

9.3.3 相关随机变量的可靠度分析 177

9.4 结构体系的可靠度计算 182

9.4.1 结构构件的失效性质 182

9.4.2 结构体系的基本模型 182

9.4.3 结构体系可靠度计算的区间估计法 184

9.5 结构构件的目标可靠指标 185

9.5.1 目标可靠指标的确定方法 185

9.5.2 结构构件设计的目标可靠指标 186

9.6 概率极限状态设计法 187

9.6.1 直接概率设计法 187

9.6.2 基于分项系数表达的概率极限状态设计法 189

小结及学习指导 204

思考题 205

习题 205

附录 常用材料和构件的重度 207

参考文献 211