建筑结构 分析方法及其设计应用 第4版PDF电子书下载

第1篇　引导性概念 3

第1章　结构：总览 3

1.1 概述 3

目录 3

1.2 结构的一般类型 4

1.2.1 基本分类 4

1.2.2 主要结构构件 9

1.2.3 基本结构单元及其集合 12

1.3.1 基本的结构现象 14

1.3 分析和设计结构时的基本问题 14

1.3.2　结构的稳定性 15

1.3.3 构件的受拉、受压、受弯、受剪、受扭和承压：概述 18

1.4 索状结构：拱、缆索及其相关型式 19

1.4.1 基本特征 19

1.4.2 结构性能 22

1.5 其他分类 25

习题 27

2.2.1 分析的目标和过程 28

2.2 力和力矩 28

第2章　力学原理 28

2.1 引言 28

2.2.2 力 30

2.2.3　纯量和矢量 30

2.2.4 力的平行四边形 31

2.2.5 力的分解和合成 33

2.2.6　静力等效系统 35

2.2.7 力矩 36

2.3 平衡 39

2.3.1 质点的平衡 39

2.3.2 刚体的平衡 40

2.3.3 作用力和反作用力 42

2.3.4 完整的静力分析 58

2.4 内力和内力矩 60

2.4.1 轴力（拉伸和压缩） 60

2.4.2 剪力和弯矩 61

2.4.3 剪力和弯矩的分布 62

2.4.4 结构中荷载、剪力和弯矩之间的关系 79

2.5 关于应力的概述 81

2.5.1 拉应力和压应力 81

2.5.2 受拉构件的强度 82

2.5.3 容许应力 83

2.6 材料的力学性能 84

2.6.1 引言 84

2.6.2 材料的一般应力-应变特性 84

2.6.3 弹性 85

2.6.4 强度 88

2.6.5 材料的其他性能 89

2.7 受拉和受压构件的变形 90

习题 92

第3章　结构分析和设计概述 96

3.1 分析和设计准则 96

3.2 结构上的荷载 97

3.2.1 引言 97

3.2.2 静力荷载 98

3.2.3 风荷载 102

3.2.4 地震力 105

3.2.5　荷载组合 110

3.3 一般结构分析过程 111

3.3.1 基本步骤 111

3.3.2　模拟结构 112

3.3.3　模拟外荷载 116

习题 131

4.1 引言 135

第2篇　结构构件的分析和设计 135

第4章　桁架 135

4.2 一般原理 136

4.2.1 三角形 136

4.2.2 杆件中的力：定性分析 137

4.3 桁架分析 140

4.3.1 稳定性 140

4.3.2　构件受力：概述 142

4.3.3 节点平衡 144

4.3.4 截面平衡 153

4.3.5 桁架中的剪力和弯矩 158

4.3.6　超静定桁架 160

4.3.7 特殊受拉构件的使用：缆索 161

4.3.8 空间桁架 162

4.3.9 节点刚度 164

4.3.10 计算机辅助分析方法 164

4.4.2 结构外形 166

4.4.1 目标 166

4.4 桁架设计 166

4.4.3 桁架高度 175

4.4.4　杆件的设计问题 176

4.4.5 平面桁架与三维桁架的比较 181

习题 181

第5章　索结构：缆索和拱 183

5.1 引言 183

5.2 索形的一般原理 183

5.3.1 引言 186

5.3 缆索结构的分析和设计 186

5.3.2 悬索结构：集中荷载 188

5.3.3 悬索结构：均布荷载 193

5.3.4 一般的索方程式 197

5.3.5 缆索的长度 198

5.3.6 风效应 198

5.4 缆索结构的设计 200

5.4.1 简单悬索 200

5.4.2 双层缆索系统 204

5.4.3 斜拉结构 205

5.5　拱的分析和设计 208

5.5.1 砌体拱 208

5.5.2 抛物线形的刚性拱：均布荷载 210

5.5.3 索形拱：集中荷载 211

5.5.4　拱结构的设计 212

5.5.5 三铰拱 215

5.5.6 两铰拱、固定端拱和三铰拱的比较 226

习题 228

第6章　受弯构件：简支梁 229

6.1 引言 229

6.2 一般原理 230

6.2.1　建筑物中的梁 230

6.2.2 基本的应力分布 232

6.3 梁的分析 237

6.3.1 弯曲应力 237

6.3.2 梁的侧向压屈 250

6.3.3 剪应力 252

6.3.4　支承应力 257

6.3.5 扭转 258

6.3.6　剪力中心 260

6.3.7 挠度 261

6.3.8 主应力 264

6.3.9 有限元分析 266

6.4 梁的设计 267

6.4.1 一般设计原理 267

6.4.2　木梁的设计 274

6.4.3 钢梁的设计 278

6.4.4 钢筋混凝土梁：一般性原理 283

6.4.5 钢筋混凝土梁：设计和分析原理 285

6.4.6 钢筋混凝土梁：U．S．详细设计过程 287

6.4.7 先张和后张预应力 294

习题 298

7.1 引言 300

7.2 一般原理 300

第7章　受压构件：柱 300

7.3 受压构件分析 303

7.3.1 短柱 303

7.3.2　长柱 305

7.4 受压构件的设计 315

7.4.1　一般设计原理 315

7.4.2　柱的尺寸 321

7.4.3　木柱设计 321

7.4.4　钢柱设计 322

7.4.5 钢筋混凝土柱设计 324

习题 325

第8章　连续结构：梁 326

8.1 引言 326

8.2 一般原理 327

8.2.1 刚度 328

8.2.2　力的分布 328

8.3.1 近似和精确分析方法之间的比较 329

8.3.2　近似分析方法 329

8.3　超静定梁的分析 329

8.3.3 构件刚度变化的影响 330

8.3.4 支座沉降的影响 335

8.3.5 部分加载条件的影响 336

8.4 超静定梁的设计 338

8.4.1 引言 338

8.4.2 设计弯矩 339

8.4.3 设计连续梁的形状 340

8.4.4 铰结点的应用 342

8.4.5 控制弯矩的分布 344

8.4.6 钢筋混凝土连续梁 346

习题 347

第9章　连续结构：刚架 348

9.1 引言 348

9.2 一般原理 348

9.3 刚架的计算 351

9.3.1 计算方法 351

9.3.2 梁和柱相对刚度的重要性 358

9.3.3 侧倾 361

9.3.4 支座沉降 362

9.3.5 部分加载条件的影响 363

9.3.6 多层刚架 363

9.3.7 空腹桁架 365

9.4 刚架的设计 367

9.4.1 引言 367

9.4.2 刚架类型的选择 368

9.4.3 设计弯矩 370

9.4.4 刚架的形状 372

9.4.5 构件和连接件的设计 374

9.4.6 一般性考虑 374

习题 375

第10章 网格结构和平板结构 376

10.1 引言 376

10.2 网格结构 377

10.3 平板结构 379

10.3.1 单向平板结构 379

10.3.2　双向平板结构 382

10.4 双向体系设计：平板、网格和空间构架的一般目标 389

10.5 钢筋混凝土板的设计 391

10.6 空间构架结构 399

10.7 折板结构 402

习题 406

第11章　膜结构和索网结构 407

11.1 引言 407

11.2.1 背景 408

11.2　充气结构 408

11.2.2 气承式结构 411

11.2.3　充气结构 415

11.2.4　其他考虑 416

11.3 索膜结构的分析和设计 417

11.3.1 曲率 417

11.3.2　支承条件 418

11.3.3 找形 419

11.3.4 材料 420

习题 421

第12章　壳体结构 422

12.1 引言 422

12.2 球壳结构 424

12.2.1 引言 424

12.2.2 壳面的薄膜作用 426

12.2.3 球壳中的内力类型 426

12.2.4 球壳内的经向力 428

12.2.5 球壳内的环向力 429

12.2.6 内力的分布 431

12.2.7 集中力 432

12.2.8 支承条件：受拉环梁和受压环梁 432

12.2.9 其他考虑 435

12.3 圆柱形壳体 436

12.4 双曲抛物面壳体 438

习题 440

第3篇　结构设计原理 443

第13章　结构网格和模式：一般性规划和设计 443

13.1 引言 443

13.2 普通网格 443

13.3 结构层次的一般性特征 447

13.3.1 单向体系 447

13.3.2　双向体系 449

13.3.3 与屋顶形状的关系 452

13.3.4 结构类型与跨度的关系 453

13.3.5 荷载类型与结构类型的关系 457

13.3.7 强制性约束：防火安全要求 458

13.3.6 集中的结构与分布的结构 458

13.4 设计问题 459

13.4.1 结构与功能空间的关系 459

13.4.2 空间构成的特征 463

13.4.3 单向体系与双向体系：网格几何形状和尺寸的影响 465

13.4.4 局部几何条件的影响 467

13.4.5 改变支承位置 470

13.4.6 不均匀的网格 471

13.4.7 大空间的处理 472

13.4.8　特殊情况的处理 473

13.4.9 结构网格的交汇 478

第14章　结构体系：抵抗侧向荷载的设计 481

14.1 侧向力对结构设计的影响 481

14.1.1 基本设计问题：低矮结构和中等高度结构 481

14.1.2 高层结构 489

14.2 抗震设计的考虑 493

14.2.1 基本原理 493

14.2.2 总体设计和平面考虑 495

14.2.3 抗震结构的主要特征 499

14.2.4 材料 501

14.2.5 刚度因素 501

14.2.6 非结构单元 503

14.2.7 新方法：基础隔离体系和其他技术 504

习题 504

第15章　结构体系：构造方法 506

15.1 引言 506

15.2 木结构 507

15.3 钢筋混凝土结构 512

15.4 钢结构 518

15.5 基础和挡土墙 521

习题 524

第16章　结构连接 525

16.1 引言 525

16.2　连接接头的基本几何形状 525

16.3　连接件的基本类型 527

16.3.1 螺栓和铆钉 529

16.3.2 焊接接头 532

习题 533

附录 534

A　单位转换 534

B 非汇交力系 534

C 形心 535

D 惯性矩 536

E 梁中的弯曲应力 540

F 梁中的剪切应力 542

G 弯矩-曲率关系 543

H 挠度 545

I 力矩-面积定理：倾角和挠度 546

J 超静定结构的其他分析方法 549

K 受压构件的临界压屈荷载 551

L　基于计算机的分析方法：力法和矩阵位移法 553

M　有限元法 559

N 特性 561

O　典型材料性质 563

名词术语中英文对照 565