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第1章 绪论 1

本章知识点 1

1.1 钢结构的特点 1

1.2 钢结构的发展现状及合理应用范围 2

1.3 钢结构构件的分类 3

1.4 钢结构设计的基本方法 5

1.4.1 钢结构的极限状态 6

1.4.2 钢结构的设计表达式 7

小结及学习指导 8

第2章 钢结构的材料 10

本章知识点 10

2.1 钢材在单向均匀受拉时的应力应变关系 10

2.2 钢结构用钢的几项重要性能指标 12

2.2.1 钢材的强度和变形指标 12

2.2.2 钢材的塑性性能指标 12

2.2.3 钢材物理性能指标 13

2.2.4 钢材的韧性 13

2.2.5 钢材的冷弯性能 14

2.2.6 钢材的可焊性 14

2.2.7 钢材沿厚度方向的性能 14

2.3 钢材在单轴反复应力作用下的工作性能 15

2.4 钢材在复杂应力作用下的工作性能 16

2.5 疲劳破坏 16

2.5.1 基本概念 17

2.5.2 钢材的疲劳破坏 18

2.5.3 钢结构的疲劳破坏及影响因素 19

2.5.4 钢结构的疲劳验算 19

2.6 影响钢材性能的主要因素 22

2.6.1 化学成分的影响 22

2.6.2 冶金缺陷 23

2.6.3 钢材硬化的影响 23

2.6.4 温度的影响 24

2.6.5 应力集中的影响 24

2.7 钢结构用钢材的种类和规格 25

2.7.1 钢材的种类 25

2.7.2 钢材的选择 26

2.7.3 钢材的规格 28

小结及学习指导 30

思考题 31

第3章 钢结构的可能破坏形式 32

本章知识点 32

3.1 概述 32

3.2 钢结构的强度破坏 33

3.2.1 受拉钢构件的强度破坏 33

3.2.2 受弯钢构件的强度破坏 33

3.2.3 钢结构的整体结构极限承载力破坏 34

3.3 钢结构的整体失稳破坏 34

3.3.1 钢结构的整体失稳 34

3.3.2 钢构件的整体失稳 35

3.4 钢结构的局部失稳破坏 36

3.4.1 结构的局部失稳 36

3.4.2 构件的局部失稳 36

3.4.3 按板件宽厚比大小确定的构件截面分类 37

3.5 钢结构的疲劳破坏 38

3.6 钢结构变形破坏 38

3.6.1 构件的变形破坏 38

3.6.2 结构的变形破坏 39

3.7 钢结构的脆性断裂破坏 40

3.7.1 结构脆性断裂破坏的实例 40

3.7.2 引起脆性断裂的主要原因 40

3.7.3 防止脆性断裂的措施 41

小结及学习指导 42

思考题 42

第4章 钢结构的连接 44

本章知识点 44

4.1 概述 44

4.2 焊接连接的方法及特性 46

4.2.1 焊接连接的方法及焊缝的形式 46

4.2.2 焊缝的缺陷及质量检查标准 48

4.2.3 焊接残余应力和焊接残余变形 49

4.2.4 常用焊接连接的表示符号 54

4.3 对接焊缝连接的构造和计算 55

4.3.1 对接焊缝连接的构造 55

4.3.2 对接焊缝连接的计算（焊透的对接焊缝） 56

4.4 角焊缝连接的构造和计算 60

4.4.1 角焊缝连接的构造和受力性能 60

4.4.2 直角角焊缝计算的基本公式 63

4.4.3 常用连接方式的直角角焊缝的计算 64

4.4.4 斜角角焊缝及部分焊透的对接焊缝的计算 74

4.5 螺栓连接的形式和构造要求 76

4.5.1 螺栓连接的形式及特点 76

4.5.2 螺栓的排列和构造要求 77

4.6 螺栓连接的计算 79

4.6.1 普通螺栓连接的计算 79

4.6.2 高强度螺栓摩擦型连接的计算 89

4.6.3 高强螺栓承压型连接的计算 94

小结及学习指导 94

思考题 95

习题 96

第5章 轴心受力构件 99

本章知识点 99

5.1 轴心受力构件的强度和刚度 101

5.1.1 轴心受力构件的强度计算 101

5.1.2 刚度计算 103

5.2 轴心受压构件的整体稳定 104

5.2.1 理想轴心受压构件的屈曲 104

5.2.2 理想轴心受压构件的弹性弯曲屈曲 105

5.2.3 理想轴心受压构件的弹塑性弯曲屈曲 107

5.2.4 初始缺陷对轴心受压杆件稳定承载力的影响 108

5.2.5 实际轴心受压构件的整体稳定承载力和多柱子曲线 115

5.3 轴心受压构件的局部稳定 124

5.3.1 板件的局部稳定性 124

5.3.2 轴心爱压矩形薄板的临界力 125

5.3.3 轴心受压构件组成板件的容许宽厚比 127

5.3.4 腹板屈曲后强度的利用 128

5.3.5 《公路钢结构桥梁设计规范》中局部稳定的计算方法 129

5.4 实腹式轴心受压柱的设计 131

5.4.1 实腹式轴心受压柱的截面形式 131

5.4.2 实腹式轴心受压柱的截面设计 132

5.5 格构式轴心受压柱的设计 135

5.5.1 格构式轴心受压构件的组成及应用 135

5.5.2 格构式轴心受压柱的横向剪力 136

5.5.3 格构式轴心受压构件的整体稳定性 137

5.5.4 格构式轴心受压柱分肢的稳定性 139

5.5.5 格构式轴心受压柱的截面设计 140

5.5.6 柱的横隔 141

5.6 柱头和柱脚 145

5.6.1 梁与柱的连接 145

5.6.2 柱脚 146

5.7 以工程实例为依据的钢柱设计综合例题 152

5.7.1 ［工程实例一］普通工业操作平台柱设计 152

5.7.2 ［工程实例二］某桥梁焊接箱形轴心受压柱设计 154

小结及学习指导 156

思考题 157

习题 158

第6章 受弯构件 160

本章知识点 160

6.1 梁的强度和刚度 163

6.1.1 梁的强度 163

6.1.2 梁的刚度 172

6.2 梁的整体稳定 174

6.2.1 梁的扭转 174

6.2.2 梁的整体稳定 177

6.3 梁的局部稳定 189

6.3.1 几个概念 189

6.3.2 梁受压翼缘的局部稳定 191

6.3.3 梁腹板的局部稳定 192

6.3.4 梁腹板加劲肋的构造与计算 201

6.3.5 组合梁考虑腹板屈曲后强度的设计 210

6.4 钢梁的设计及工程实例 210

6.4.1 型钢梁的设计 210

6.4.2 焊接组合梁的设计 213

6.4.3 以工程实例为依据的钢梁设计综合例题 221

6.5 梁的拼接、连接和支座 227

6.5.1 梁的拼接 227

6.5.2 次梁与主梁的连接 230

6.5.3 梁的支座 232

小结及学习指导 233

思考题 234

习题 236

第7章 拉弯和压弯构件 238

本章知识点 238

7.1 拉弯和压弯构件的强度和刚度 240

7.1.1 拉弯和压弯构件的强度计算 240

7.1.2 拉弯和压弯构件的刚度验算 242

7.2 实腹式压弯构件的整体稳定 242

7.2.1 实腹式压弯构件的平面内稳定 243

7.2.2 实腹式压弯构件的平面外稳定 249

7.2.3 双向受弯的实腹式压弯构件稳定 250

7.3 实腹式压弯构件的局部稳定 251

7.3.1 压弯构件的翼缘稳定 251

7.3.2 压弯构件的腹板稳定 251

7.4 格构式压弯构件的稳定 255

7.4.1 弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件 255

7.4.2 弯矩绕实轴作用的格构式压弯构件 256

7.5 压弯构件的柱脚设计 258

小结及学习指导 263

思考题 264

习题 264

附录 266

附录1 钢材的化学成分和机械性能 266

附录2 钢结构所用材料的强度设计值和物理性能指标 271

附录3 型钢截面参数表 274

附录4 常用截面回转半径的近似值 295

附录5 轴心受压构件的稳定系数？ 295

附录6 工字形截面简支梁的等效弯矩系数βb 298

附录7 轧制普通工字钢简支梁的？b 299

附录8 螺栓和锚栓的规格 300

附录9 疲劳计算的构件和连接分类 301

参考文献 304