荷载与结构设计方法PDF电子书下载

1荷载与作用 1

1.1工程结构荷载与作用 1

1.2作用分类 1

1.2.1按随时间变化分类 1

1.2.2按空间位置变异分类 2

1.2.3按结构反应性质分类 2

1.3荷载代表值 2

本章小结 3

思考题 3

2重力作用 4

2.1土重及土的侧压力 4

2.1.1土的自重应力 4

2.1.2土的侧向压力 5

2.2结构自重 12

2.3楼面及屋面活荷载 12

2.3.1民用建筑楼面活荷载 12

2.3.2工业建筑楼面活荷载 15

2.3.3屋面活荷载 18

2.3.4屋面积灰荷载 19

2.3.5施工、检修荷载及栏杆水平荷载 20

2.4厂房吊车荷载 20

2.4.1吊车工作制等级与工作级别 20

2.4.2吊车竖向荷载和水平荷载 21

2.4.3多台吊车组合 22

2.4.4吊车荷载的动力系数 22

2.4.5吊车荷载的组合值、频遇值及准永久值 22

2.5汽车荷载 23

2.5.1公路桥梁汽车荷载 23

2.5.2城市桥梁汽车荷载 25

2.6人群荷载 26

2.6.1公路桥梁人群荷载 26

2.6.2城市桥梁人群荷载 26

2.7雪荷载 27

2.7.1基本雪压 27

2.7.2屋面积雪分布系数 28

本章小结 29

思考题 30

3水作用 31

3.1静水压力 31

3.2流水压力 31

3.2.1流体流动特征 31

3.2.2桥墩流水压力计算 32

3.3波浪作用力 33

3.3.1波浪特性 33

3.3.2波浪作用力的计算 34

3.4冰压力 40

3.4.1冰对桥墩产生的冰压力 40

3.4.2桥墩有倾斜表面冰压力分解 40

3.4.3大面积冰层的静压力 41

3.4.4流冰冲击力 41

3.5撞击力 42

3.5.1撞击力的计算 42

3.5.2漂流物撞击力 43

3.6浮托力 44

本章小结 44

思考题 45

4风荷载 46

4.1基本风速和基本风压 46

4.1.1基本风速 46

4.1.2基本风压 47

4.1.3风速或风压的换算 47

4.1.4山区的基本风压 48

4.1.5远海海面和海岛基本风压 49

4.1.6我国基本风压分布特点 49

4.2风压高度变化系数 49

4.3风荷载体型系数 52

4.3.1单体房屋和构筑物风荷载体型系数 52

4.3.2群体风压体型系数 54

4.3.3局部风压体型系数 55

4.4顺风向风振 55

4.4.1风振系数 55

4.4.2脉动风荷载的共振分量因子 56

4.4.3脉动风荷载的背景分量因子 56

4.4.4脉动风荷载空间相关系数 57

4.4.5结构振型系数 57

4.4.6结构基本周期经验公式 58

4.4.7阵风系数 58

4.4.8顺风向风荷载标准值 59

4.5横风向风振 61

4.5.1涡激共振的产生 61

4.5.2锁定现象及共振区高度 62

4.5.3横风向风振验算 63

4.6桥梁风荷载 65

4.6.1风对桥梁结构的作用 66

4.6.2风致静力失稳 68

4.6.3静力风荷载计算 68

本章小结 74

思考题 75

5地震作用 76

5.1地震基础知识 76

5.1.1地球构造与地震成因 76

5.1.2地震活动与地震分布 77

5.1.3地震强度度量 79

5.2地震区划与地震作用 83

5.2.1地震烈度区划 83

5.2.2抗震设防准则与方法 84

5.2.3建筑结构的分类与设防标准 87

5.3单质点体系水平地震作用 87

5.3.1地震作用的性质 87

5.3.2地震作用确定方法 87

5.3.3单质点体系计算简图 88

5.3.4单自由度体系在地震作用下的运动方程 88

5.3.5运动方程的解 89

5.3.6水平地震作用基本公式 91

5.3.7地震系数与动力系数 91

5.3.8设计用反应谱 93

5.4多质点体系水平地震作用 95

5.4.1多质点体系计算简图 95

5.4.2多自由度体系在地震作用下的运动方程 96

5.4.3振型分解法 97

5.4.4计算多质点体系水平地震作用的振型分解反应谱法 100

5.4.5计算水平地震作用的底部剪力法 103

5.5结构的扭转地震效应 105

5.5.1刚心与质心 106

5.5.2单层偏心结构的振动 106

5.5.3多层偏心结构的振动 108

5.5.4考虑扭转作用时的振型组合 108

5.6竖向地震作用 109

5.6.1高耸结构及高层建筑的竖向地震作用 109

5.6.2大跨度结构的竖向地震作用 110

5.6.3悬臂结构的竖向地震作用 111

5.7地震作用及计算方法 111

5.7.1地震作用的考虑 111

5.7.2抗震计算方法 112

5.7.3重力荷载代表值 112

5.8公路桥梁地震作用 112

5.8.1公路梁桥组成及受力特征 113

5.8.2公路桥梁抗震设防要求 113

5.8.3桥梁地震作用计算 116

5.8.4桥台水平地震作用 122

5.8.5支座水平地震作用 123

本章小结 124

思考题 126

6其他荷载与作用 128

6.1温度作用 128

6.1.1温度应力的产生 128

6.1.2温度应力的计算 128

6.1.3温度变化的考虑 131

6.2变形作用 132

6.2.1地基变形的影响 132

6.2.2混凝土收缩和徐变 132

6.3冻胀力 134

6.3.1土的冻胀原理及作用 134

6.3.2冻胀性类别及冻胀力分类 134

6.3.3冻胀力计算 135

6.4爆炸作用 137

6.4.1爆炸机理及类型 137

6.4.2爆炸力学性质 137

6.4.3爆炸对结构的影响及计算 138

6.5行车动态作用 139

6.5.1汽车冲击力 139

6.5.2离心力 140

6.5.3制动力 140

6.6预加力 142

本章小结 143

思考题 144

7工程结构荷载的统计分析 146

7.1荷载的概率模型 146

7.1.1平稳二项随机过程 147

7.1.2滤过泊松过程 149

7.2荷载的代表值 150

7.2.1荷载标准值 150

7.2.2荷载频遇值和准永久值 151

7.2.3荷载组合值 152

7.3荷载效应组合 152

7.3.1荷载效应 152

7.3.2荷载效应组合规则 153

本章小结 156

思考题 156

8结构构件抗力的统计分析 157

8.1抗力统计分析的一般概念 157

8.2影响结构构件抗力的不定性 157

8.2.1结构构件材料性能的不定性 158

8.2.2结构构件几何参数的不定性 159

8.2.3结构构件计算模式的不定性 161

8.3结构构件抗力的统计特征 162

8.3.1结构构件抗力的统计参数 162

8.3.2结构构件抗力的概率分布 164

本章小结 164

思考题 165

9结构概率可靠度设计法 166

9.1土木工程结构设计方法的历史与变革 166

9.1.1容许应力设计法 166

9.1.2破损阶段设计法 166

9.1.3多系数极限状态设计法 167

9.1.4基于可靠性理论的概率极限状态设计法 167

9.2结构可靠度基本原理 168

9.2.1结构的功能要求 168

9.2.2结构的设计基准期与设计使用年限 168

9.2.3结构的安全等级 169

9.2.4结构的极限状态 169

9.2.5结构可靠性与可靠度 170

9.2.6结构可靠指标 171

9.2.7结构目标可靠指标 172

9.3结构可靠度基本分析方法 173

9.3.1中心点法 173

9.3.2验算点法（JC法） 175

9.4结构概率可靠度直接设计法 179

9.5结构概率可靠度设计的实用表达式 181

9.5.1单一系数设计表达式 182

9.5.2分项系数设计表达式 183

9.5.3现行规范设计表达式 184

9.6结构体系可靠度分析 188

9.6.1结构体系可靠度的基本概念 188

9.6.2体系可靠度的界限估计法 190

9.6.3PENT法（概率网络估计法） 191

9.6.4蒙特卡洛模拟法 192

本章小结 192

思考题 193

附录一 常用材料和构件的自重 194

附录二 全国各城市的基本雪压、基本风压和基本气温 205

附录三 屋面积雪分布系数 220

附录四 风荷载体型系数 222

附录五 封闭式矩形平面房屋的局部体型系数 233

参考文献 234