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力 学 篇 3

第1章 建筑力学 3

1.1结构机动分析 3

1.1.1概述 3

1.1.2自由度和约束 4

1.1.3几何组成分析 8

1.2静定结构与超静定结构的区别 15

1.2.1受力分析所需的条件不同 15

1.2.2温度变化、制作误差、支座沉降等因素在静定结构中不会产生内力 18

1.2.3温度变化、制造误差和支座位移等因素在超静定结构中可能会引起内力 19

1.2.4工程结构应尽量采用超静定结构 22

1.3静定结构的定性分析及计算 23

1.3.1单跨梁内力的求解——由“取分离体”过渡到“不用取分离体” 23

1.3.2弯矩图和剪力图的一般规律 25

1.3.3桁架 32

1.3.4静定刚架 38

1.3.5三铰拱 45

1.4超静定结构的定性分析及特定条件下的定量判别 48

1.4.1结构变形的连续性 48

1.4.2变形与内力图的关系 50

1.4.3截面的几何特性 52

1.4.4求解杆件变形的图形相乘法 59

1.4.5超静定梁、柱的内力 64

1.4.6连续梁可变荷载的不利布置 67

1.4.7排架结构在水平荷载作用下，柱的剪力分配问题 69

1.4.8框架结构在水平荷载作用下的定性分析 70

1.4.9框架结构在竖向荷载作用下的定性分析 73

1.4.10组合结构 75

1.4.11可以按简支梁求解的超静定梁 76

1.4.12温度变化、制造误差和地基变形在超静定结构产生内力时的内力图 77

1.5应力分析 78

1.5.1弯曲时的正应力 78

1.5.2横力弯曲时的剪应力 81

1.5.3拉弯或压弯构件的正应力 85

1.5.4扭转应力简介 86

1.6模拟试题和题解 87

1.6.1题目部分 87

1.6.2题解部分 104

结 构 篇 137

第2章 抗震设计的基本知识 137

2.1地震常识 137

2.1.1地震的种类 137

2.1.2地震术语 137

2.1.3地震震级与地震烈度 138

2.1.4抗震设防烈度 142

2.1.5必须进行抗震设计的起始抗震设防烈度 142

2.2抗震设防的三水准目标 142

2.3抗震设防分类 143

2.3.1概述 143

2.3.2防灾救灾建筑的抗震设防分类 145

2.3.3公共建筑和居住建筑的抗震设防分类 146

2.4各抗震设防类别建筑的抗震设防标准 149

2.4.1抗震设防标准 149

2.4.2相关术语的解释 150

2.5抗震设防三水准目标的实现：两阶段设计 152

2.5.1第一阶段设计 152

2.5.2第二阶段设计 154

2.6场地的选择 155

2.6.1《抗震规范》的规定 155

2.6.2对抗震不利地段的难点——液化土 156

2.6.3对抗震危险地段的难点——发震断裂带上可能发生地表位错的部位 160

2.7建筑形体及其构件布置的规则性 161

2.7.1规范的相关规定 161

2.7.2防震缝 165

2.8非结构构件 165

2.8.1什么是非结构构件 165

2.8.2非结构构件的抗震设计 166

2.9地震作用计算及截面抗震验算简介 168

2.9.1抗震设防烈度、设计基本地震加速度值的对应关系 169

2.9.2设计特征周期——场地类别及设计地震分组 169

2.9.3结构的自振周期——琴弦比喻 171

2.9.4重力荷载代表值 174

2.9.5水平地震影响系数、反应谱、计算水平地震作用的底部剪力法 174

2.9.6竖向地震作用 182

2.9.7截面抗震验算简介 183

2.10隔震和消能减震设计 184

2.11模拟试题和题解 186

2.11.1题目部分 186

2.11.2题解部分 193

第3章 建筑结构设计方法及荷载 199

3.1设计方法 199

3.1.1极限状态概述 199

3.1.2极限状态设计表达式 204

3.2荷载 208

3.2.1荷载分类、设计基准期、荷载代表值（标准值、组合值、准永久值、频遇值）及设计值 208

3.2.2荷载组合 213

3.2.3风荷载 215

3.2.4楼面和屋面活荷载 223

3.2.5永久荷载 227

3.3模拟试题和题解 229

3.3.1题目部分 229

3.3.2题解部分 236

第4章 混凝土结构 241

4.1概述 241

4.2材料 242

4.2.1钢筋 242

4.2.2混凝土 245

4.3受弯构件承载力的定性分析及简单计算 249

4.3.1正截面承载力 249

4.3.2斜截面承载力及抗剪计算 255

4.3.3抗扭承载力简介 257

4.4轴心受力构件的承载力 259

4.4.1轴心受拉构件的承载力 259

4.4.2轴心受压构件的承载力 259

4.5偏心受力构件的承载力 262

4.5.1偏心受拉构件 262

4.5.2偏心受压构件 263

4.6混凝土构件的变形及裂缝控制 265

4.6.1受弯构件的变形 265

4.6.2裂缝控制 267

4.7预应力混凝土结构 269

4.7.1钢筋的张拉方法 269

4.7.2预应力钢筋的张拉控制应力及对材料性能的要求 272

4.7.3预应力对构件的承载力有没有影响？ 274

4.8构造规定 275

4.8.1伸缩缝 275

4.8.2混凝土保护层 275

4.8.3钢筋的锚固 276

4.8.4钢筋的连接 277

4.9楼盖结构 279

4.9.1概述 279

4.9.2四边支承矩形板的受力特点及设计方法 281

4.10多层和高层建筑混凝土结构的抗震和非抗震设计 283

4.10.1混凝土高层建筑的界定及主要结构形式 283

4.10.2各类结构的最大适用高度和最大适用高宽比 283

4.10.3结构的平面布置 286

4.10.4抗震等级 289

4.105框架结构 291

4.10.6剪力墙结构 297

4.10.7框架-剪力墙结构 300

4.10.8框架-核心筒结构 303

4.10.9筒中筒结构 305

4.10.10复杂的高层建筑结构 306

4.10.11防震缝 308

4.11模拟试题和题解 309

4.11.1题目部分 309

4.11.2题解部分 332

第5章 钢结构 347

5.1概述 347

5.2钢材 348

5.2.1钢结构对钢材力学性能的要求 348

5.2.2影响钢材力学性能的因素 350

5.2.3钢材的强度设计值 354

5.2.4钢材产品的规格 355

5.3连接 356

5.3.1焊缝连接 356

5.3.2紧固件连接 360

5.4轴心受力构件 362

5.4.1轴心受力构件的强度验算 362

5.4.2轴心受压构件的整体稳定 363

5.4.3轴心受压构件的局部稳定 366

5.4.4构件的允许长细比[λ] 367

5.5受弯构件和压弯构件 368

5.5.1受弯构件——梁的强度计算 368

5.5.2受弯构件——梁的整体稳定 369

5.5.3受弯构件——梁的局部稳定 372

5.5.4吊车梁的疲劳问题 373

5.5.5钢与混凝土组合梁 374

5.5.6压弯构件简介 375

5.5.7柱脚的防护 376

5.6多层和高层钢结构的抗震和非抗震设计 376

5.6.1各类钢结构多、高层建筑的适用高度 376

5.6.2各类多、高层钢结构建筑的高宽比限制 378

5.6.3 2010版《建筑抗震设计规范》对多、高层钢结构的抗震等级的划分 379

5.6.4防震缝 380

5.6.5竖向支撑 380

5.6.6水平支撑 382

5.6.7柱截面形式 382

5.6.8钢框架结构抗震构造措施 382

5.7模拟试题和题解 385

5.7.1题目部分 385

5.7.2题解部分 394

第6章 砌体结构 399

6.1概述 399

6.2材料 399

6.2.1块体和砂浆的强度等级 399

6.2.2砌体的力学性能及计算指标 400

6.3受压构件 404

6.3.1静力计算时的刚性方案、弹性方案和刚弹性方案 404

6.3.2刚性方案多层房屋的外墙可以不考虑风荷载影响的情况 405

6.3.3墙和柱的高厚比 406

6.3.4无筋受压构件计算简介 409

6.4一般构造要求 410

6.4.1对材料的要求 410

6.4.2承重的独立砖柱截面、毛石墙截面和毛料石柱截面的最小尺寸 411

6.4.3防止局部受压破坏的措施 411

6.4.4在砌体中留槽洞及埋设管道的规定 412

6.4.5防止或减轻墙体开裂的主要措施 412

6.5圈梁、过梁、墙梁及挑梁 415

6.5.1圈梁 415

6.5.2过梁 415

6.5.3墙梁 416

6.5.4挑梁 420

6.6配筋砖砌体构件简介 421

6.6.1网状配筋砖砌体构件 421

6.6.2砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层的组合砌体构件 421

6.6.3砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙 422

6.7砌体结构构件抗震设计 422

6.7.1多层房屋的总高度、层数和层高的限制 422

6.7.2多层砌体房屋总高度与总宽度的最大比值限制 424

6.7.3房屋抗震横墙的最大间距 424

6.7.4砌体墙段的局部尺寸限值 426

6.7.5多层砌体房屋的建筑布置和结构体系 426

6.7.6底部框架-抗震墙房屋的结构布置 427

6.7.7多层砖砌体房屋抗震构造措施 428

6.7.8底部框架-抗震墙房屋抗震构造措施 430

6.7.9配筋混凝土小型空心砌块抗震墙房屋 431

6.7.10生土房屋和石砌体房屋的层数和高度限制 434

6.8模拟试题和题解 434

6.8.1题目部分 434

6.8.2题解部分 444

第7章 地基与基础 450

7.1土的物理性质及工程分类 450

7.1.1土的生成 450

7.1.2土的结构 450

7.1.3土的三相组成 451

7.1.4土的物理性质指标 453

7.1.5黏性土的缩限、塑限、液限、塑性指数和液性指数 455

7.1.6岩土的分类 456

7.2地基的强度与变形 458

7.2.1概述 458

7.2.2土体的抗剪强度 458

7.2.3土的压缩系数a和压缩模量E 460

7.2.4地基变形的原因及计算深度 461

7.2.5建筑物的地基变形控制 462

7.3地基基础设计的基本规定 463

7.3.1地基基础设计等级 463

7.3.2与地基基础设计等级相应的设计要求 464

7.4基础设计 465

7.4.1基础的埋置深度 465

7.4.2地基承载力验算 466

7.4.3无筋扩展基础 469

7.4.4扩展基础 471

7.4.5柱下条形基础 473

7.4.6高层建筑的筏形基础和箱形基础 474

7.4.7桩基础 476

7.5软弱地基 480

7.5.1软弱地基的利用 480

7.5.2软弱地基的处理 481

7.5.3沉降缝 482

7.5.4砌体承重结构房屋防止不均匀沉降的措施 483

7.5.5大面积地面荷载 483

7.6地基的冻胀性及应对措施 483

7.6.1地基的冻胀性 483

7.6.2防冻害措施 484

7.7土压力、挡土墙和基坑工程 484

7.7.1土压力 484

7.7.2重力式挡土墙 486

7.7.3基坑工程 486

7.8地基及基础可不进行抗震验算的情况 489

7.8.1可不进行抗震验算的天然地基及基础 489

7.8.2可不进行抗震验算的桩基 489

7.9模拟试题和题解 489

7.9.1题目部分 489

7.9.2题解部分 500

第8章 其他结构体系及结构制图 505

8.1木结构 505

8.1.1木材 505

8.1.2若干计算规定 508

8.1.3构造要求 509

8.1.4木结构防火 510

8.1.5木结构的防潮通风措施 511

8.2大跨度结构 512

8.2.1平板网架结构 512

8.2.2悬索结构 515

8.3建筑结构制图 518

8.4模拟试题和题解 525

8.4.1题目部分 525

8.4.2题解部分 530

参考文献 533