荷载与结构设计方法PDF电子书下载

第1章 荷载与作用 1

1.1 作用 1

1.1.1 荷载和作用的概念 1

1.1.2 作用效应 2

1.2 作用的分类 2

1.2.1 按作用形式分类 2

1.2.2 按随时间的变异分类 2

1.2.3 按随空间位置的变异分类 4

1.2.4 按结构的反应特点分类 5

思考题 5

第2章 重力 6

2.1 结构自重 6

2.2 土的自重应力 7

2.3 雪荷载 10

2.3.1 雪压和基本雪压 11

2.3.2 屋面雪荷载标准值 12

2.3.3 屋面雪荷载影响因素 12

2.4 车辆荷载 15

2.4.1 公路桥梁车辆荷载 16

2.4.2 城市桥梁汽车荷载 18

2.4.3 铁路桥梁列车荷载 20

2.5 楼（屋）面活荷载 20

2.5.1 民用建筑楼面活荷载 21

2.5.2 民用建筑屋面活荷载 23

2.5.3 工业建筑楼面活荷载 24

2.5.4 施工和检修荷载及栏杆水平荷载 24

2.6 吊车荷载 25

2.6.1 吊车工作制等级与工作级别 25

2.6.2 吊车竖向和水平荷载 26

2.6.3 多台吊车的组合 28

2.6.4 吊车荷载的动力系数 29

2.6.5 吊车荷载的组合值、频遇值及准永久值 29

2.7 人群荷载 30

2.7.1 公路桥梁人群荷载 30

2.7.2 铁路桥梁人行道人行荷载 30

2.7.3 城市桥梁人群荷载 30

思考题 31

第3章 侧压力 32

3.1 土压力 32

3.1.1 基本概念 32

3.1.2 土压力类型 32

3.1.3 土压力的基本原理 33

3.1.4 土压力的计算 37

3.1.5 工程中挡土墙土压力计算 39

3.2 水压力及流水压力 42

3.2.1 静水压力 42

3.2.2 流水压力 43

3.3 冻胀力 44

3.3.1 冻土的概念、性质及与结构物的关系 44

3.3.2 土的冻胀原理 45

3.3.3 冻胀力的分类 45

3.3.4 冻胀力的计算 45

思考题 46

第4章 风荷载 47

4.1 风的有关知识 47

4.1.1 风的形成 47

4.1.2 两类性质的大风 47

4.1.3 风级 48

4.2 风压 49

4.2.1 风压与风速的关系 49

4.2.2 基本风压 51

4.2.3 非标准条件下的风速或风压的换算 52

4.3 结构抗风计算的重要概念 54

4.3.1 结构的风力与风效应 54

4.3.2 结构扭转风振等效风荷载 55

4.4 顺风向结构风效应 56

4.4.1 顺风向平均风与脉动风 56

4.4.2 顺风向平均风效应 56

4.4.3 顺风向脉动风效应 63

4.4.4 顺风向总风效应 65

4.5 横风向结构风效应 67

4.5.1 横风向风振 67

4.5.2 锁定现象及共振区高度 69

4.5.3 横风向风振验算 71

4.5.4 横风向风振等效风荷载 72

4.6 结构总风效应 74

4.6.1 风荷载组合工况 74

4.6.2 结构横风向驰振、颤振和抖振 74

思考题 75

第5章 地震作用 76

5.1 地震基本知识 76

5.1.1 地球构造及地震类型和成因 76

5.1.2 地震分布 78

5.1.3 震级与烈度 79

5.1.4 地震波和地面运动 83

5.2 单质点体系地震作用 85

5.2.1 单质点体系地震反应 85

5.2.2 地震作用和地震反应谱 88

5.2.3 设计反应谱 90

5.3 多质点体系地震作用 93

5.3.1 多质点体系地震反应 94

5.3.2 振型分解法 95

5.3.3 振型分解反应谱法 97

5.3.4 底部剪力法 99

思考题 102

第6章 其他作用 103

6.1 温度作用 103

6.1.1 温度作用及温度应力 103

6.1.2 温度应力的计算 104

6.1.3 温度变化的考虑 108

6.2 变形作用的计算 111

6.3 偶然荷载 113

6.3.1 偶然荷载的一般规定 113

6.3.2 爆炸作用 114

6.3.3 撞击 120

6.4 浮力作用 123

6.5 制动力 124

6.6 冲击力 126

6.6.1 汽车冲击力 126

6.6.2 火车冲击力 126

6.7 离心力 127

6.7.1 汽车离心力 127

6.7.2 火车离心力 128

6.8 预加应力 129

6.8.1 预加应力的概念 129

6.8.2 预加应力的原理 129

6.8.3 预加应力的方法 130

思考题 132

第7章 荷载统计分析 133

7.1 荷载的概率模型 134

7.1.1 随机过程的几个概念 134

7.1.2 平稳二项随机过程概率模型 134

7.2 荷载的统计参数 135

7.3 设计基准期最大荷载的概率分布函数 136

7.4 常遇荷载的统计分析 136

7.4.1 永久荷载（恒载） 136

7.4.2 民用建筑楼面活荷载 137

7.5 荷载代表值 140

7.6 荷载组合和荷载效应组合的原则 143

7.6.1 荷载与荷载效应的关系 143

7.6.2 两种常见的荷载（效应）组合原则 144

思考题 145

第8章 结构抗力统计分析 146

8.1 结构抗力统计分析基本概念 146

8.1.1 抗力的基本概念 146

8.1.2 不定性的基本概念 146

8.2 结构抗力的不定性 147

8.2.1 材料性能的不定性 147

8.2.2 结构构件几何参数的不定性 149

8.2.3 结构构件计算模式的不定性 151

8.3 抗力的统计参数和概率分布类型 152

8.3.1 结构构件抗力的统计参数 152

8.3.2 结构构件抗力的概率分布类型 153

8.4 材料的标准强度及其设计取值 153

8.4.1 材料强度的标准值 153

8.4.2 材料强度的设计值 154

思考题 154

第9章 工程结构可靠度计算方法 155

9.1 结构的功能函数及极限状态 155

9.1.1 结构功能要求 155

9.1.2 结构的功能函数 155

9.1.3 结构的极限状态 156

9.2 结构可靠度 157

9.2.1 可靠度的定义 157

9.2.2 结构的可靠指标 157

9.3 结构可靠度计算的基本方法 159

9.3.1 中心点法 159

9.3.2 验算点法 163

9.4 相关随机变量的结构可靠度 169

9.4.1 正态随机变量和线性功能函数 170

9.4.2 非正态随机变量和非线性功能函数 171

9.5 结构体系的可靠度 171

9.5.1 结构体系基本模型 171

9.5.2 结构体系可靠度计算的近似计算方法 172

思考题 172

第10章 概率极限状态设计法 173

10.1 土木工程结构设计方法演变简况 173

10.1.1 容许应力设计方法 173

10.1.2 破损阶段设计方法 174

10.1.3 多系数极限状态设计方法 174

10.1.4 基于可靠性理论的概率极限状态设计方法 175

10.2 结构设计的目标和原则 176

10.2.1 结构的安全等级和设计状况 176

10.2.2 结构构件的目标可靠指标 178

10.3 直接概率设计法 180

10.3.1 概念 180

10.3.2 直接概率法的基本思路 180

10.4 基于分项系数表达的概率极限状态设计法 180

10.4.1 承载能力极限状态下的荷载效应组合 181

10.4.2 正常使用极限状态下荷载效应组合 183

10.4.3 结构抗震验算 184

思考题 186

附录A常用材料和构件的自重 187

附录B全国各城市的雪压、风压和基本气候 199

附录C屋面积雪分布系数 229

附录D风荷载体型系数 231

参考文献 245