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第1章 建筑结构与选型概论1

1.1 建筑师与结构选型1

1.1.1 建筑结构综述1

1.1.2 现代结构的特征6

1.1.3 学习结构选型的意义7

1.1.4 建筑结构基本构件类型8

1.2 建筑结构的体系13

1.2.1 基本水平分体系13

1.2.2 基本竖向分体系13

1.2.3 基础体系13

1.3 建筑结构的设计标准和设计方法14

1.3.1 建筑结构荷载及设计方法14

1.3.2 材料强度标准值、材料强度设计值15

1.3.3 建筑结构构件极限状态设计方法15

1.4 结构构件的设计原理与设计表达式16

1.4.1 概率极限状态设计方法16

1.4.2 实用设计表达式17

1.5 建筑材料的性能及选用19

1.5.1 混凝土19

1.5.2 钢筋19

1.5.3 钢筋与混凝土的黏结性能24

1.5.4 砌体、块体及砂浆种类27

1.5.5 块体及砂浆的强度等级27

1.5.6 钢结构材料和钢结构的连接27

思考题28

第2章 混凝土结构30

2.1 混凝土的强度30

2.1.1 混凝土的立方体抗压强度30

2.1.2 混凝土的轴心抗压强度31

2.1.3 混凝土的轴心抗拉强度32

2.1.4 侧向压应力对混凝土轴心抗压强度的影响32

2.2 混凝土轴心受拉构件36

2.2.1 混凝土轴心受拉构件的受力特点36

2.2.2 轴心受拉构件正截面承载力计算38

2.2.3 混凝土轴心受拉构件的构造要求38

2.3 混凝土轴心受压构件39

2.3.1 短柱的受力、破坏过程39

2.3.2 长柱的纵向弯曲影响40

2.3.3 普通箍筋柱正截面承载力计算40

2.3.4 螺旋式箍筋柱轴心受压时的正截面承载力计算41

2.3.5 轴心受压柱的构造要求43

2.4 混凝土受弯构件——梁和板45

2.4.1 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算45

2.4.2 双筋矩形截面梁承载力计算54

2.4.3 T形截面梁承载力计算57

2.5 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算64

2.5.1 剪跨比的概念及斜截面破坏形态65

2.5.2 斜截面受剪承载力计算公式67

2.5.3 斜截面受剪承载力的计算截面69

2.5.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施71

2.6 钢筋混凝土受扭构件78

2.6.1 变角度空间桁架模型79

2.6.2 矩形截面受扭构件承载力计算79

2.7 裂缝宽度和变形验算85

2.7.1 裂缝宽度验算85

2.7.2 变形验算88

2.8 混凝土偏心受压构件——柱91

2.8.1 偏心受压构件正截面的破坏特征91

2.8.2 弯矩增大系数（二阶效应）93

2.8.3 偏心受压截面承载力M-N相关关系94

2.8.4 矩形截面偏心受压构件正截面承载力基本计算公式95

2.8.5 偏心受压柱斜截面受剪承载力计算99

2.9 混凝土偏心受拉构件——柱99

2.9.1 小偏心受拉正截面承载力计算100

2.9.2 大偏心受拉正截面承载力计算100

2.9.3 偏心受拉构件斜截面受剪承载力计算101

2.10 预应力混凝土结构的一般知识101

2.10.1 预应力混凝土的基本概念101

2.10.2 预应力混凝土的分类103

2.10.3 施加预应力的方法103

2.10.4 预应力混凝土结构材料104

2.10.5 预应力混凝土结构的发展105

2.10.6 预应力锚具和夹具105

2.10.7 张拉控制应力和预应力损失106

2.10.8 预应力混凝土构件的截面形式和尺寸108

2.10.9 预应力混凝土整体结构108

2.10.10 中心张拉预应力梁112

2.10.11 偏心张拉预应力梁113

2.10.12 体外张拉预应力梁113

思考题与习题115

第3章 砌体结构121

3.1 概述121

3.2 砌体力学性能122

3.2.1 砌体材料及其强度122

3.2.2 砌体的分类124

3.2.3 砌体的力学性能125

3.3 无筋砌体受压构件承载力计算128

3.4 局部受压承载力的计算131

3.4.1 局部均匀受压承载力131

3.4.2 梁端支承处砌体的局部受压133

3.4.3 梁下设有刚性垫块时砌体的局部受压承载力计算134

3.4.4 梁下设有长度大于πh0的钢筋混凝土垫梁135

3.5 轴心受拉、受弯和受剪构件136

3.5.1 轴心受拉构件136

3.5.2 受弯构件136

3.5.3 受剪构件137

3.6 砌体结构与结构选型有关的构造要求137

3.6.1 砌体建筑的结构形式137

3.6.2 砌体结构的静力计算方案139

3.7 混合结构墙柱设计141

3.7.1 刚性方案单层房屋141

3.7.2 多层刚性房屋承重纵墙的计算142

3.7.3 多层房屋承重横墙的计算144

3.8 过梁、挑梁144

3.8.1 过梁144

3.8.2 挑梁146

3.9 墙、柱高厚比的验算及构造措施148

3.9.1 矩形截面墙、柱的高厚比验算148

3.9.2 墙、柱的基本构造措施151

3.9.3 防止或减轻墙体开裂的主要措施153

3.10 砌体抗震要求155

3.10.1 砌体房屋结构的震害155

3.10.2 砌体房屋的抗震概念设计155

思考题与习题161

第4章 钢结构163

4.1 钢结构的特点和应用范围163

4.1.1 钢结构的特点163

4.1.2 钢结构的应用范围164

4.2 钢结构的材料164

4.2.1 钢材的主要机械性能指标164

4.2.2 钢材的种类、选择和规格165

4.3 钢结构的基本构件的设计167

4.3.1 轴心受力构件167

4.3.2 钢受弯构件（梁）174

4.3.3 钢拉弯和压弯构件177

4.4 钢结构的连接179

4.4.1 钢结构的连接方法179

4.4.2 焊接连接的构造和计算181

4.4.3 螺栓连接的构造和计算188

4.4.4 钢构件间的连接191

思考题与习题194

第5章 混凝土楼盖结构196

5.1 概述196

5.1.1 单向板与双向板196

5.1.2 楼盖的类型197

5.2 单向板肋梁楼盖198

5.2.1 结构平面布置198

5.2.2 按弹性方法计算连续梁、板内力199

5.3 双向板肋形楼盖209

5.3.1 单跨双向板内力计算209

5.3.2 多跨连续双向板209

5.3.3 双向板楼盖支承梁设计211

5.4 无梁楼盖212

5.4.1 概述212

5.4.2 受力特点与构造要求213

5.4.3 无梁楼盖按弹性理论计算214

5.5 密肋楼盖和井式楼盖215

5.5.1 密肋楼盖和井式楼盖的形式215

5.5.2 井式楼盖受力特点216

5.5.3 密肋楼盖设计计算要点216

5.6 无黏结预应力混凝土楼盖217

5.6.1 无黏结预应力混凝土楼盖的特点217

5.6.2 无黏结预应力混凝土楼盖的结构布置218

5.6.3 无黏结预应力梁板的跨高比限值218

5.7 楼梯218

5.7.1 板式楼梯218

5.7.2 梁式楼梯219

思考题221

第6章 地基与基础结构222

6.1 结构与地基的关系222

6.1.1 土的工程分类和地基承载力222

6.1.2 土层的压缩和建筑物的沉降223

6.2 基础225

6.2.1 无筋扩展基础226

6.2.2 扩展基础227

6.3 建筑物有过大不均匀沉降时的处理237

6.3.1 设置沉降缝237

6.3.2 相邻建筑物基础间净距的考虑238

6.3.3 基础和上部结构的施工程序238

思考题239

第7章 建筑抗震设计基本知识240

7.1 地震常用术语240

7.1.1 地震波240

7.1.2 震级和烈度241

7.2 工程抗震设防242

7.2.1 基本术语242

7.2.2 抗震设防烈度和地震影响242

7.2.3 抗震设防目标243

7.2.4 抗震设计方法244

7.2.5 抗震设防类别和设防标准244

7.3 建筑抗震概念设计245

7.3.1 建筑场地245

7.3.2 建筑体型和结构总体布置246

7.3.3 结构体系248

7.3.4 非结构构件250

7.3.5 抗震框架设计的一般原则250

7.4 建筑结构的抗震构造措施251

7.4.1 框架结构抗震构造措施251

7.4.2 抗震墙结构抗震构造措施257

思考题261

第8章 桁架、门式刚架及排架结构262

8.1 桁架结构262

8.1.1 桁架结构的特点262

8.1.2 屋架的结构型式265

8.1.3 立体桁架270

8.1.4 屋架的选型270

8.1.5 屋架的结构布置271

8.1.6 屋架的支撑271

8.2 门式刚架271

8.2.1 单层刚架结构的受力特点272

8.2.2 单层刚架结构的形式与布置273

8.2.3 单层刚架的构造277

8.3 排架结构280

8.3.1 排架结构的特点280

8.3.2 排架结构的类型280

8.3.3 排架结构的组成281

8.4 工程实例283

8.4.1 桁架结构283

8.4.2 刚架结构285

思考题287

第9章 拱、薄壳结构289

9.1 拱结构289

9.1.1 概述289

9.1.2 拱结构的受力特点289

9.1.3 拱脚水平推力的平衡291

9.1.4 拱的截面形式与主要尺寸292

9.1.5 拱式结构的选型与布置292

9.1.6 拱结构设计实例294

9.2 薄壳结构299

9.2.1 概述299

9.2.2 薄壳结构的曲面形式299

9.2.3 旋转曲面薄壳结构302

9.2.4 移动曲面薄壳结构304

9.2.5 双曲扁壳306

9.2.6 双曲抛物面扭壳结构308

9.2.7 薄壳结构工程实例310

思考题313

第10章 网架和网壳结构314

10.1 网架结构314

10.1.1 网架的特点与使用范围314

10.1.2 网架结构的形式及选型315

10.1.3 网架结构的支承方式316

10.1.4 平板网架的受力特点318

10.1.5 网架结构主要尺寸的确定319

10.1.6 网架结构的构造321

10.1.7 网架结构的工程实例327

10.2 网壳结构328

10.2.1 概述328

10.2.2 单曲面网壳结构329

10.3 双曲面网壳结构331

10.3.1 球网壳结构331

10.3.2 扭网壳结构334

10.3.3 双曲扁网壳结构336

10.4 组合网壳结构336

10.4.1 柱面与球面组合的网壳结构336

10.4.2 组合椭圆抛物面网壳结构337

10.5 网壳结构的选型337

10.6 工程实例338

10.6.1 北京体育学院体育馆338

10.6.2 浙江黄龙体育中心主体育场338

思考题339

第11章 悬索和膜结构340

11.1 悬索结构340

11.1.1 概述340

11.1.2 悬索结构的受力特点341

11.1.3 悬索结构的形式342

11.1.4 悬索结构的刚度346

11.1.5 悬索结构的工程实例346

11.2 膜结构350

11.2.1 概述350

11.2.2 膜结构的形式351

11.2.3 膜结构材料352

11.2.4 膜结构的设计353

11.2.5 工程实例354

思考题356

第12章 多、高层建筑结构357

12.1 多层框架结构357

12.1.1 框架结构的组成与布置357

12.1.2 框架结构截面尺寸的确定359

12.1.3 框架结构的受力分析360

12.2 异形柱框架结构362

12.2.1 异形柱362

12.2.2 异形柱结构体系362

12.2.3 异形柱结构的优点与缺点363

12.2.4 异形柱结构的选型364

12.2.5 异形柱结构的布置365

12.3 剪力墙结构365

12.4 框架-剪力墙结构体系368

12.5 筒体结构370

12.5.1 框筒结构371

12.5.2 桁架筒结构371

12.5.3 筒中筒结构371

12.5.4 束筒结构373

12.5.5 巨型框架结构374

12.6 巨型框架结构工程实例375

12.6.1 深圳新华大厦375

12.6.2 香港中国银行大厦375

思考题377

附录378

参考文献389