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第一篇 建筑结构基本特点和设计方法1

1建筑结构基本特点与结构选型1

1.1建筑结构的基本任务与功能1

1.2建筑结构的分类和结构选型2

1.2.1建筑物的分类2

1.2.2建筑结构选型5

1.3建筑结构中的材料及其基本性能31

1.3.1常用结构材料的基本力学性能32

1.3.2常用结构材料的耐久性能34

1.3.3.常用钢材、混凝土、木材、砌体基本知识34

1.4建筑结构的变形缝38

1.4.1伸缩缝38

1.4.2沉降缝39

1.4.3抗震缝40

思考题40

2建筑结构荷载与设计方法41

2.1设计基准期和设计使用年限41

2.1.1设计基准期41

2.1.2设计使用年限41

2.2荷载、作用、效应与抗力及结构的功能要求41

2.2.1荷载与作用41

2.2.2作用效应与结构抗力42

2.2.3结构的功能要求与可靠度43

2.3作用的分类………43

2.3.1按时间变异分类43

2.3.2按空间位置变异分类44

2.3.3按结构反应分类44

2.4荷载的代表值与材料强度的代表值44

2.4.1荷载的代表值44

2.4.2结构构件的材料强度46

2.5建筑结构的设计方法46

2.5.1结构设计方法的演变过程46

2.5.2结构的极限状态47

2.5.3功能函数与极限状态方程48

2.5.4结构可靠度与失效概率49

2.5.5结构构件的可靠指标49

2.5.6目标可靠指标及安全等级50

2.5.7承载能力极限状态设计表达式50

2.5.8正常使用极限状态设计表达式53

思考题54

练习题54

第二篇 钢筋混凝土结构56

3钢筋混凝土材料的力学性能56

3.1概述56

3.2混凝土56

3.2.1混凝土的强度56

3.2.2混凝土的变形58

3.3钢筋61

3.3.1钢筋的类型61

3.3.2钢筋的成分、性能、品种和级别61

3.3.3钢筋的强度和变形62

3.3.4钢筋的冷加工63

3.4钢筋和混凝土的粘结力63

3.4.1粘结的作用63

3.4.2影响粘结力的主要因素65

3.5钢筋的锚固和连接66

3.5.1钢筋的锚固66

3.5.2钢筋的连接67

思考题68

练习题69

4钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算70

4.1概述70

4.1.1受弯构件的截面形状70

4.1.2梁的构造要求70

4.1.3板的构造要求72

4.2受弯构件正截面的受力特性73

4.2.1配筋率对构件破坏特征的影响73

4.2.2适筋受弯构件截面受力的几个阶段74

4.3受弯构件正截面承载力计算的基本假定和方法76

4.3.1基本假定76

4.3.2适筋梁破坏时截面上的应力分析77

4.4单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算77

4.4.1基本公式77

4.4.2适用条件78

4.4.3承载力计算79

4.5双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算83

4.5.1双筋截面受弯构件的适用情况83

4.5.2基本公式及适用条件84

4.5.3承载力计算84

4.6单筋T形截面梁87

4.6.1概述87

4.6.2基本计算公式及适用条件88

4.6.3基本公式的应用90

思考题91

练习题91

5钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算93

5.1概述93

5.2斜截面破坏的主要形态94

5.2.1剪跨比94

5.2.2无腹筋梁斜截面破坏的主要形态94

5.2.3有腹筋梁斜截面破坏的主要形态95

5.3影响斜截面受剪承载力的主要因素96

5.4斜截面受剪承载力计算公式及适用范围97

5.4.1计算公式97

5.4.2适用范围98

5.5斜截面受剪承载力的计算步骤和方法99

5.5.1斜截面受剪承载力的计算位置99

5.5.2受弯构件斜截面受剪承载力计算步骤和方法100

5.6箍筋的构造要求103

5.6.1箍筋的形式和肢数103

5.6.2箍筋设置的要求103

思考题104

练习题104

6钢筋混凝土轴向受力构件承载力计算106

6.1概述106

6.2轴心受压构件106

6.2.1轴心受压构件的构造要求106

6.2.2轴心受压构件的破坏形态108

6.2.3配有普通箍筋和纵筋的轴心受压柱的承载力计算108

6.2.4配有螺旋箍筋和纵筋的轴心受压柱的承载力计算111

6.3偏心受压构件113

6.3.1偏心受压构件的构造要求113

6.3.2偏心受压构件的破坏形态114

6.3.3矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算115

6.3.4偏心受压构件斜截面受剪承载力计算123

6.4受拉构件123

6.4.1轴心受拉构件正截面承载力计算123

6.4.2偏心受拉构件正截面承载力计算124

6.4.3偏心受拉构件斜截面承载力计算126

思考题126

练习题126

7钢筋混凝土受扭构件承载力计算129

7.1概述129

7.2受扭构件的开裂扭矩129

7.2.1开裂前的应力状态129

7.2.2矩形截面的开裂扭矩130

7.3纯扭构件的承载力计算131

7.3.1纯扭构件的试验研究结果131

7.3.2矩形截面纯扭构件承载力的计算132

7.4弯剪扭构件的承载力计算133

7.4.1在弯、扭作用下的承载力计算133

7.4.2在剪、扭作用下的承载力计算133

7.4.3在轴向力、扭矩作用下的承载力计算134

7.4.4在弯、剪、扭共同作用下的承载力计算134

7.4.5轴向力、弯矩、剪力和扭矩共同作用下的承载力计算135

7.4.6配筋构造要求136

思考题138

练习题138

8钢筋混凝土受弯构件变形与裂缝宽度计算140

8.1概述140

8.2受弯构件的变形验算140

8.2.1钢筋混凝土受弯构件挠度计算的特点140

8.2.2短期刚度Bs的计算141

8.2.3长期刚度Bl的计算142

8.2.4钢筋混凝土受弯构件挠度的计算143

8.3裂缝宽度计算145

8.3.1概述145

8.3.2裂缝产生的机理145

思考题149

练习题149

9预应力混凝土构件150

9.1概述150

9.1.1预应力混凝土的基本原理150

9.1.2预应力混凝土的分类151

9.1.3预应力混凝土的材料151

9.1.4预应力混凝土构件的施工方法152

9.2预应力混凝土构件计算中的几个基本概念153

9.2.1张拉控制应力153

9.2.2预应力损失154

9.2.3预应力损失的组合及减少预应力损失的措施154

9.3预应力混凝土的轴心受拉构件的计算155

9.3.1应力分析156

9.3.2预应力混凝土轴心受拉构件的计算和验算158

思考题160

练习题160

10钢筋混凝土的梁板结构162

10.1概述162

10.2整体现浇式单向板肋型楼盖162

10.2.1单向板肋形楼盖162

10.2.2单向板肋形楼盖的计算164

10.2.3截面配筋的计算特点与构造要求170

10.3钢筋混凝土现浇双向板肋形楼盖183

10.3.1双向板的受力特点和试验研究183

10.3.2双向板按弹性理论的计算183

10.3.3双向板按塑性理论的计算185

10.3.4双向板肋形楼盖中支承梁的计算187

10.3.5双向板截面的计算特点与构造要求188

10.4钢筋混凝土楼梯的计算196

10.4.1楼梯的类型196

10.4.2现浇板式楼梯的计算与构造196

10.4.3现浇梁式楼梯的计算和构造199

10.4.4三折式楼梯的设计要点200

10.4.5算例201

思考题209

练习题210

11钢筋混凝土框架结构211

11.1概述211

11.1.1框架结构的分类211

11.1.2框架结构布置211

11.1.3框架结构的承重方式212

11.2截面尺寸和计算简图213

11.2.1截面尺寸估计及惯性矩取值213

11.2.2计算简图的确定213

11.3荷载计算214

11.3.1楼（屋）面活荷载的折减214

11.3.2风荷载214

11.4框架结构内力计算的方法215

11.4.1力矩分配法215

11.4.2分层法219

11.4.3反弯…点法220

11.4.4改进反弯点法（D值法）223

11.5水平荷载下侧移的近似计算224

11.6框架的内力组合225

11.6.1控制截面225

11.6.2活荷载的最不利布置226

11.6.3内力组合227

11.6.4弯矩调幅227

11.7框架梁、柱的截面配筋及构造要求227

11.7.1框架横梁227

11.7.2框架柱227

11.7.3一般构造要求227

11.7.4连接构造配筋228

11.8钢筋混凝土框架的抗震设计231

11.8.1框架抗震设计的一般规定231

11.8.2框架抗震设计的一般原则232

11.8.3地震作用计算233

11.8.4框架截面抗震验算233

11.8.5钢筋混凝土框架结构构造要求236

11.9钢筋混凝土施工图的平面整体表示方法240

11.9.1概述240

11.9.2柱平法施工图241

11.9.3梁平法施工图243

思考题246

第三篇 砌体结构249

12砌体材料的物理力学性能249

12.1概述249

12.2砌体结构材料249

12.2.1块体材料249

12.2.2砂浆252

12.2.3混凝土小型砌块砌筑砂浆及灌孔混凝土253

12.3砌体的分类254

12.3.1无筋砌体254

12.3.2配筋砌体254

12.4砌体的受压性能255

12.4.1砌体受压破的特征256

12.4.2单砖在砌体中受力状态分析256

12.4.3影响砌体抗压强度的主要因素257

12.4.4各类砌体抗压强度平均值258

12.4.5各类砌体抗压强度设计值259

12.4.6抗压强度设计值的调整262

12.5砌体的抗拉、抗弯、抗剪性能262

12.5.1砌体的轴心抗拉性能262

12.5.2砌体的弯曲抗拉性能264

12.5.3砌体的抗剪性能264

12.5.4砌体轴心抗拉、弯曲抗拉及抗剪强度设计值265

12.6砌体的变形性能266

12.6.1短期一次加载下的应力-应变关系266

12.6.2砌体在长期荷载作用下的变形266

12.6.3砌体的变形模量266

12.6.4砌体的线膨胀系数和收缩率268

12.6.5砌体摩擦系数268

思考题269

练习题269

13砌体构件的承载力计算271

13.1概述271

13.2受压构件271

13.2.1受压短柱的承载力分析271

13.2.2轴心受压长柱的受力分析273

13.2.3偏心受压长柱的受力分析273

13.2.4受压构件承载力计算274

13.3局部受压277

13.3.1砌体局部受压破坏形态277

13.3.2砌体局部均匀受压278

13.3.3梁端支承处局部受压（非均匀受压）279

13.3.4梁端下设刚性垫块时砌体的局部受压280

13.3.5梁端下设柔性垫块时砌体的局部受压282

13.4砌体的轴心受拉、受弯、受剪承载力计算283

13.4.1受拉计算283

13.4.2受弯计算283

13.4.3受剪计算284

13.5网状配筋砖砌体构件简介285

13.5.1网状配筋砖砌体的承载力计算285

13.5.2网状配筋砖砌体的构造286

思考题286

练习题286

14混合结构房屋构件设计288

14.1概述288

14.2房屋的静力计算方案290

14.2.1房屋的空间受力性能290

14.2.2房屋静力计算方案291

14.2.3刚性和刚弹性方案房屋的横墙293

14.3混合结构房屋的构造措施294

14.3.1墙、柱高厚比要求294

14.3.2墙、柱的一般构造要求298

14.3.3防止或减轻墙体开裂的主要措施300

14.4刚性方案房屋墙、柱计算302

14.4.1刚性方案房屋承重纵墙计算302

14.4.2刚性方案房屋承重横墙计算304

14.5弹性方案房屋墙、柱计算304

14.6刚弹性方案房屋墙、柱计算305

14.6.1单层刚弹性方案房屋墙、柱的计算305

14.6.2多层刚弹性方案房屋墙、柱的计算306

14.7上柔下刚多层房屋墙、柱的计算307

14.8混合结构房屋其他构件308

14.8.1圈梁308

14.8.2过梁309

14.9挑梁312

14.9.1挑梁的抗倾覆验算312

14.9.2挑梁下砌体局部受压承载力验算313

14.9.3挑梁的承载力计算313

14.9.4构造规定313

思考题314

练习题314

第四篇 钢结构316

15钢结构316

15.1概述316

15.2钢结构的连接317

15.2.1连接的种类及特点317

15.2.2对接焊缝连接318

15.2.3角焊缝的构造和计算321

15.2.4螺栓连接328

15.3受弯钢结构构件——钢梁330

15.3.1梁的种类330

15.3.2组合梁截面沿长度的改变330

15.3.3梁的强度和刚度331

15.3.4梁的整体稳定334

15.3.5梁的拼接和连接335

15.4轴心受力构件339

15.4.1概述339

15.4.2轴心受力构件的强度341

15.4.3实腹式轴心受压构件的整体稳定342

15.4.4实际轴心受压构件的计算方法345

15.4.5实腹式轴心受压构件的局部稳定351

15.4.6柱脚的连接形式和构造351

15.5拉弯构件和压弯构件352

15.5.1概述352

15.5.2拉弯构件和压弯构件的强度和刚度353

15.5.3实腹式压弯构件的整体稳定354

15.5.4实腹式压弯构件的局部稳定358

15.5.5实腹式压弯构件的截面设计360

15.5.6框架中梁与柱的连接362

15.5.7框架柱的柱脚363

思考题364

练习题364

第五篇 地基基础与结构抗震367

16建筑地基基础367

16.1概述367

16.2基本规定367

16.2.1地基基础设计等级367

16.2.2地基基础的设计规定368

16.2.3工程地质勘察368

16.2.4地基基础设计的荷载效应组合369

16.3地基土的工程性质及分类369

16.3.1地基土的工程性质369

16.3.2土的工程分类374

16.4基础设计377

16.4.1浅基础的设计377

16.4.2桩基础的设计391

思考题399

练习题400

17建筑结构抗震401

17.1地震的成因与分布401

17.1.1地震的成因401

17.1.2地震的分布402

17.2地震波、震级与地震烈度403

17.2.1地震波403

17.2.2震级403

17.2.3地震烈度404

17.3地震灾害406

17.3.1地表破坏406

17.3.2建筑结构的破坏407

17.3.3次生灾害408

17.4抗震设防408

17.4.1抗震设防烈度408

17.4.2抗震设防的目标409

17.5建筑抗震设计的基本要求410

17.5.1场地、地基和基础的要求410

17.5.2建筑平面、立面和竖向剖面的设计要求411

17.5.3选择技术和经济合理的结构体系412

17.5.4非结构构件的要求412

17.5.5结构材料与施工的要求413

17.6建筑场地414

17.6.1场地土的划分414

17.6.2场地类别的确定415

17.7地震作用的计算和抗震验算416

17.7.1地震作用的概念416

17.7.2单质点体系的地震作用416

17.7.3多质点弹性体系的地震作用421

17.7.4结构的自振周期426

17.7.5结构的抗震验算427

附录431

参考文献452