钢与混凝土组合结构设计原理PDF电子书下载

目录 1

前言 1

第一章　绪论 1

1.1　学习目的 1

1.2　钢与混凝土组合结构的发展历史 1

1.3　钢与混凝土组合构件与结构的基本概念、形式及其特点 4

1.3.1　压型钢板与混凝土组合板 4

1.3.2　钢与混凝土组合梁 6

1.3.3　型钢混凝土构件、结构 8

1.3.4　钢管混凝土构件与结构 13

1.3.5　钢混凝土组合构件 16

1.3.6　预弯组合梁 17

1.4　钢与混凝土组合结构的应用范围 17

1.4.1　在高层和超高层建筑中的应用 18

1.4.2　在轻型钢结构住宅中的应用 19

1.4.3　在桥梁中的应用 20

思考题 20

第二章　组合结构的材料与基本设计原则 21

2.1　型钢 21

2.1.1　钢的种类 21

2.1.2　型钢种类 22

2.1.3　压型钢板 23

2.2　混凝土 25

2.3　钢筋 26

2.4　连接材料 27

2.4.1　焊接连接 27

2.5　基本设计原则 28

2.5.1　极限状态设计法 28

2.4.2　螺栓连接 28

2.4.3　抗剪连接件 28

2.5.2　组合结构设计方法 30

思考题 31

第三章　钢与混凝土组合板设计 32

3.1　组合板的一般概念及分类 32

3.1.1　组合板 32

3.1.2　非组合板 33

3.2　各类组合与非组合板计算原理和设计方法简介 34

3.2.1　组合板 34

3.2.2　非组合板 36

3.3　压型钢板与混凝土组合板设计 37

3.3.1　施工阶段 37

3.3.2　使用阶段 37

3.3.3　欧洲规范4关于界面纵向抗剪计算简介 40

3.4.1　构造要求 45

3.4　组合板构造要求及施工要点 45

3.4.2　施工要点 46

3.5　组合板工程设计实例 47

思考题 52

习题 52

第四章　抗剪连接件设计 54

4.1　抗剪连接件形式及分类 54

4.2　抗剪连接件试验及承载力 55

4.3　抗剪连接件承载力设计 56

4.3.1　无压型钢板时的承载力 56

4.3.2　有压型钢板时的承载力 57

4.3.3　负弯矩区的承载力 57

4.4　抗剪连接件设计方法 57

4.4.1　弹性方法 58

4.4.2　塑性方法 59

4.5.1　一般规定 60

4.5　抗剪连接件构造要求 60

4.5.2　对栓钉连接件的附加规定 61

4.5.3　对弯筋连接件的附加规定 61

4.5.4　对槽钢连接件的附加规定 62

思考题 62

习题 62

第五章　钢与混凝土组合梁设计 63

5.1　组合梁基本概念及分类 63

5.1.1　基本概念 63

5.1.2　组合梁分类 64

5.2　组合梁稳定性分析 65

5.2.1　整体稳定（使用阶段） 65

5.2.2　局部稳定（使用阶段） 66

5.3　简支组合梁弹性设计方法 67

5.3.1　内力计算 67

5.3.2　混凝土翼板计算宽度和截面惯性矩 68

5.3.3　截面应力计算 69

5.3.4　计算实例 71

5.4　简支组合梁塑性设计方法 76

5.4.1　组合截面弯矩承载力 77

5.4.2　组合截面受剪承载力 78

5.4.3　界面纵向水平抗剪承载力 79

5.4.4　计算实例 79

5.5　连续组合梁弹性和塑性设计 83

5.5.1　弹性分析 83

5.5.2　塑性分析 84

5.5.3　计算实例 88

5.6　组合梁混凝土翼板及板托的纵向抗剪验算 91

5.7　部分剪切连接 93

5.8.1　挠度计算 95

5.8　组合梁挠度及裂缝验算 95

5.8.2　裂缝计算 96

5.9　组合梁一般构造要求及施工简介 97

5.9.1　构造要求 97

5.9.2　施工简介 97

思考题 98

习题 99

第六章　型钢混凝土梁设计 101

6.1　型钢混凝土结构基本概念、计算方法及在土木工程中的应用 101

6.1.1　基本概念 101

6.1.2　型钢混凝土组合结构计算方法 103

6.1.3　型钢混凝土构件和结构的计算软件介绍 104

6.1.4　型钢混凝土梁、柱计算图表法 106

6.1.5　型钢混凝土结构在土木工程中的应用前景 107

6.2.1　型钢混凝土梁的受力性能和破坏形态 108

6.2　型钢混凝土梁受力性能和破坏形态及截面应力分析 108

6.2.2　型钢混凝土梁的抗弯性能与截面应力分析 109

6.2.3　型钢与混凝土的共同作用 111

6.3　型钢混凝土梁正截面承载力计算 111

6.3.1　基于平截面假定的抗弯承载力计算 112

6.3.2　基于简单叠加法的抗弯承载力计算 115

6.4　型钢混凝土梁斜截面的承载力计算 118

6.4.1　型钢混凝土梁斜截面的受剪性能、破坏形态及其影响因素 118

6.4.2　型钢混凝土梁斜截面的抗剪承载能力计算 122

6.5　型钢混凝土梁裂缝和变形验算 128

6.5.1　裂缝的出现、开展和裂缝特征 129

6.5.2　型钢混凝土梁裂缝宽度计算 130

6.5.3　型钢混凝土受弯构件裂缝宽度验算与裂缝控制值 133

6.5.4　型钢混凝土梁的刚度与变形计算 133

思考题 137

习题 138

第七章　型钢混凝土受压构件设计及其抗震性能 139

7.1　型钢混凝土轴心受压柱设计 139

7.1.1　型钢混凝土轴心受压柱受力性能 139

7.1.2　型钢混凝土轴心受压柱的极限承载力 140

7.1.3　Basu-Sonmerville设计方法 141

7.2　型钢混凝土偏心受压柱正截面承载力计算 144

7.2.1　型钢混凝土偏心受压柱受力性能和破坏形态 144

7.2.2　基于平截面假定的偏心受压构件正截面承载力计算 146

7.2.3　基于简单叠加法的偏心受压构件正截面承载力计算 152

7.3　型钢混凝土偏心受压柱斜截面受剪承载力计算 162

7.3.1　型钢混凝土偏心受压构件剪切破坏形态 162

7.3.2　影响斜截面受剪承载力的因素 163

7.3.3　JGJ138-2001规程关于型钢混凝土偏心受压构件受剪承载力计算 163

7.3.4　YB9082-97规程关于型钢混凝土偏心受压构件受剪承载力计算 164

7.4　型钢混凝土剪力墙正截面和斜截面承载力计算 168

7.4.1　型钢混凝土剪力墙（抗震墙）形式及一般要求 168

7.4.2　型钢混凝土剪力墙偏心受压正截面承载力计算 169

7.4.3　型钢混凝土剪力墙斜截面受剪承载力计算 175

7.5　型钢混凝土梁柱节点核心区抗剪承载能力计算 183

7.5.1　型钢混凝土节点核心区抗剪能力及其影响因素 183

7.5.2　JGJ138-2001规程关于型钢混凝土节点核心区抗剪承载力计算 184

7.5.3　YB9082-1997规程关于型钢混凝土节点核心区抗剪承载力计算 188

7.6　型钢混凝土结构的抗震性能 190

7.6.1　基本概念 191

7.6.2　型钢混凝土结构恢复力特性 193

7.6.3　型钢混凝土结构震害情况 196

7.6.4　影响型钢混凝土结构抗震性能因素 197

习题 199

思考题 199

8.1　型钢混凝土结构构造方法简介 201

8.1.1　型钢混凝土结构对材料的要求 201

第八章　型钢混凝土结构的构造要求、工程实例及施工方法简介 201

8.1.2　型钢混凝土结构构造原则 202

8.1.3　型钢混凝土结构一般构造要求（general detailing requrement） 203

8.1.4　型钢混凝土梁构造要求 206

8.1.5　型钢混凝土柱构造要求 210

8.1.6　型钢混凝土剪力墙构造要求 213

8.2　型钢混凝土梁、柱与剪力墙之间连接构造 214

8.2.1　型钢混凝土梁、柱型钢拼接构造 214

8.2.2　型钢混凝土梁与梁连接构造 215

8.2.3　型钢混凝土柱与柱连接构造 217

8.2.4　型钢混凝土梁与剪力墙连接构造 218

8.3.1　连接形式与构造要求 220

8.3　型钢混凝土梁柱节点型式与构造要求 220

8.3.2　型钢混凝土柱与型钢混凝土梁节点连接 221

8.3.3　型钢混凝土柱与钢梁节点连接 221

8.3.4　型钢混凝土柱与钢筋混凝土梁节点连接 222

8.4　型钢混凝土柱的柱脚类型与构造 223

8.4.1　柱脚类型 223

8.4.2　柱脚构造要求 224

8.5　型钢混凝土结构工程实例、设计例题及施工方法简介 226

8.5.1　型钢混凝土结构工程设计实例 227

8.5.2　多层型钢混凝土框架设计实例 236

8.5.3　型钢混凝土结构施工方法简介 245

思考题 249

习题 249

9.1 钢管混凝土结构发展概况及应用 250

9.1.1　钢管混凝土结构发展概况 250

第九章　钢管混凝土结构基本概念及在土木工程中的应用 250

9.1.2 钢管混凝土在拱桥中的应用 251

9.1.3　钢管混凝土在高层和超高层建筑中的应用 256

9.1.4　钢管混凝土相关设计规范介绍 257

9.1.5　几个重要的相关术语和符号说明 259

9.2　钢管混凝土结构的基本概念及特点 260

9.3 混凝土徐变、收缩的影响 263

9.3.1　长期荷载对钢管混凝土承载力的影响 264

9.3.2　混凝土收缩对钢管混凝土承载力的影响 265

9.4　温度及焊接的影响 267

9.4.1　环境温度对钢管混凝土承载力的影响 267

9.4.2　焊接对钢管混凝土承载力的影响 269

思考题 270

10.1　钢管混凝土轴心受压构件工作性能 271

第十章　钢管混凝土构件设计与构造 271

10.2　钢管混凝土轴心受力构件强度和稳定计算 273

10.2.1　钢管混凝土轴心受压构件强度和稳定计算 274

10.2.2　钢管混凝土轴心受拉构件承载力计算 294

10.3　钢管混凝土受弯构件强度计算 295

10.3.1　DBJ13-51-2003钢管混凝土受弯构件的承载力计算 296

10.3.2　CECS28：90及CECS159：2004钢管混凝土受弯构件承载力计算 296

10.4　钢管混凝土偏心受力构件强度和稳定计算 296

10.4.1　钢管混凝土拉弯构件承载力计算 297

10.4.2　钢管混凝土压弯构件承载力计算 298

10.5　钢管混凝土构件刚度取值 305

10.5.1　DBJ13-51-2003钢管混凝土构件刚度取值 306

10.6　钢管混凝土结构一般构造要求及其施工方法 311

10.6.1　一般构造要求 311

10.5.3　CECS159：2004矩形钢管混凝土构件刚度取值 311

10.5.2　CECS28：90圆钢管混凝土构件刚度取值 311

10.6.2　主要施工方法介绍 313

10.6.3　施工期间钢管强度验算 314

10.7　国外主要设计规程及设计公式介绍 315

10.7.1　美国规范AISC-LRFD（1999） 315

10.7.2　英国规范BS5400（1979） 317

10.7.3　欧洲规范EC4（1994） 320

10.7.4　日本规范AIJ（1997） 323

10.8　钢管混凝土结构工程实例 326

10.8.1　深圳赛格广场大厦 326

10.8.2　杭州瑞丰国际商务大厦 326

10.8.3　武汉国际证券大厦 327

10.8.4　台州广电中心 327

10.8.6　上海锦绣华城乐购超市 328

10.8.5　信息产业部电子第29研究所3＃综合楼 328

10.9　钢管混凝土构件计算例题 329

10.9.1　圆钢管混凝土轴心受压短柱承载力计算例题 329

10.9.2　圆钢管混凝土轴心受压长柱承载力计算例题 329

10.9.3　圆钢管混凝土偏心受压长柱承载力计算例题 330

10.9.4　方钢管混凝土轴心受压短柱承载力计算例题 332

10.9.5　方钢管混凝土轴心受压长柱承载力计算例题 333

10.9.6　方钢管混凝土压弯构件承载力计算例题 334

10.10.2　加强环节点计算方法 337

10.10　钢管混凝土结构节点设计 337

10.10.1　常见加强环节点 337

思考题 341

习题 341

附录1　建筑用压型钢板（GB/T 12755-91） 343

附录2　常用型钢规格及截面特性 349

附录3　柱的计算长度系数 368

参考文献 372