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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