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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 4

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 33

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

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 120

6.4受拉构件 121

6.4.1轴心受拉构件正截面承载力计算 121

6.4.2偏心受拉构件正截面承载力计算 122

6.4.3偏心受拉构件斜截面承载力计算 123

思考题 124

练习题 124

7钢筋混凝土受扭构件承载力计算 126

7.1概述 126

7.2受扭构件的开裂扭矩 126

7.2.1开裂前的应力状态 126

7.2.2矩形截面的开裂扭矩 127

7.3纯扭构件的承载力计算 128

7.3.1纯扭构件的试验研究结果 128

7.3.2矩形截面纯扭构件承载力的计算 129

7.4弯剪扭构件的承载力计算 130

7.4.1在弯、扭作用下的承载力计算 130

7.4.2在剪、扭作用下的承载力计算 130

7.4.3在弯、剪、扭共同作用下的承载力计算 131

7.4.4配筋构造要求 132

思考题 134

练习题 134

8钢筋混凝土受弯构件变形与裂缝宽度计算 136

8.1概述 136

8.2受弯构件的变形验算 136

8.2.1钢筋混凝土受弯构件挠度计算的特点 136

8.2.2 短期刚度Bs的计算 137

8.2.3长期刚度Bl的计算 138

8.2.4钢筋混凝土受弯构件挠度的计算 139

8.3裂缝宽度计算 140

8.3.1概述 140

8.3.2裂缝产生的机理 141

思考题 143

练习题 143

9预应力混凝土构件 144

9.1概述 144

9.1.1预应力混凝土的基本原理 144

9.1.2预应力混凝土的分类 145

9.1.3预应力混凝土的材料 145

9.1.4预应力混凝土构件的施工方法 146

9.2预应力混凝土构件计算中的几个基本概念 147

9.2.1张拉控制应力 147

9.2.2预应力损失 148

9.2.3预应力损失的组合及减少预应力损失的措施 148

9.3预应力混凝土的轴心受拉构件的计算 149

9.3.1应力分析 150

9.3.2预应力混凝土轴心受拉构件的计算和验算 152

思考题 154

练习题 154

10钢筋混凝土的梁板结构 156

10.1概述 156

10.2整体现浇式单向板肋型楼盖 156

10.2.1单向板肋形楼盖 156

10.2.2.单向板肋形楼盖的计算 158

10.2.3截面配筋的计算特点与构造要求 164

10.3钢筋混凝土现浇双向板肋形楼盖 177

10.3.1双向板的受力特点和试验研究 177

10.3.2双向板按弹性理论的计算 177

10.3.3双向板按塑性理论的计算 179

10.3.4双向板肋形楼盖中支承梁的计算 181

10.3.5双向板截面的计算特点与构造要求 182

10.4钢筋混凝土楼梯的计算 190

10.4.1楼梯的类型 190

10.4.2现浇板式楼梯的计算与构造 190

10.4.3现浇梁式楼梯的计算和构造 193

10.4.4三折式楼梯的设计要点 194

10.4.5算例 195

思考题 203

练习题 204

11混凝土框架结构 205

11.1概述 205

11.1.1框架结构的分类 205

11.1.2框架结构布置 205

11.1.3框架结构的承重方式 206

11.2截面尺寸和计算简图 207

11.2.1截面尺寸估计及惯性矩取值 207

11.2.2计算简图的确定 207

11.3荷载计算 208

11.3.1楼（屋）面活荷载的折减 208

11.3.2风荷载 208

11.4框架结构内力计算的方法 209

11.4.1力矩分配法 209

11.4.2分层法 213

11.4.3反弯点法 214

11.4.4改进反弯点法（D值法） 217

11.5水平荷载下侧移的近似计算 218

11.6框架的内力组合 219

11.6.1控制截面 219

11.6.2活荷载的最不利布置 220

11.6.3内力组合 221

11.6.4弯矩调幅 221

11.7框架梁、柱的截面配筋及构造要求 221

11.7.1框架横梁 221

11.7.2框架柱 221

11.7.3一般构造要求 221

11.7.4连接构造配筋 222

11.8钢筋混凝土框架的抗震设计 225

11.8.1框架抗震设计的一般规定 225

11.8.2框架抗震设计的一般原则 226

11.8.3地震作用计算 227

11.8.4框架截面抗震验算 227

11.8.5钢筋混凝土框架结构构造要求 229

11.9钢筋混凝土施工图的平面整体表示方法 233

11.9.1概述 233

11.9.2柱平法施工图 234

11.9.3梁平法施工图 237

思考题 239

第三篇 砌体结构 242

12砌体材料的物理力学性能 242

12.1概述 242

12.2砌体结构材料 242

12.2.1块体材料 242

12.2.2砂浆 245

12.2.3混凝土小型砌块砌筑砂浆及灌孔混凝土 246

12.3砌体的分类 247

12.3.1无筋砌体 247

12.3.2配筋砌体 247

12.4砌体的受压性能 248

12.4.1.砌体受压破的特征 249

12.4.2单砖在砌体中受力状态分析 249

12.4.3影响砌体抗压强度的主要因素 250

12.4.4各类砌体抗压强度平均值 251

12.4.5各类砌体抗压强度设计值 252

12.4.6抗压强度设计值的调整 255

12.5砌体的抗拉、抗弯、抗剪性能 255

12.5.1砌体的轴心抗拉性能 255

12.5.2砌体的弯曲抗拉性能 257

12.5.3砌体的抗剪性能 257

12.5.4砌体轴心抗拉、弯曲抗拉及抗剪强度设计值 258

12.6砌体的变形性能 259

12.6.1短期一次加载下的应力-应变关系 259

12.6.2砌体在长期荷载作用下的变形 259

12.6.3砌体的变形模量 259

12.6.4砌体的线膨胀系数和收缩率 261

12.6.5砌体摩擦系数 261

思考题 262

练习题 262

13砌体构件的承载力计算 264

13.1概述 264

13.2受压构件 264

13.2.1受压短柱的承载力分析 264

13.2.2轴心受压长柱的受力分析 266

13.2.3偏心受压长柱的受力分析 266

13.2.4受压构件承载力计算 267

13.3局部受压 270

13.3.1砌体局部受压破坏形态 270

13.3.2砌体局部均匀受压 271

13.3.3梁端支承处局部受压（非均匀受压） 272

13.3.4梁端下设刚性垫块时砌体的局部受压 273

13.3.5梁端下设柔性垫块时砌体的局部受压 275

13.4砌体的轴心受拉、受弯、受剪承载力计算 276

13.4.1受拉计算 276

13.4.2受弯计算 276

13.4.3受剪计算 277

13.5网状配筋砖砌体构件简介 278

13.5.1网状配筋砖砌体的承载力计算 278

13.5.2网状配筋砖砌体的构造 279

思考题 279

练习题 279

14混合结构房屋构件设计 281

14.1概述 281

14.2房屋的静力计算方案 283

14.2.1房屋的空间受力性能 283

14.2.2房屋静力计算方案 284

14.2.3刚性和刚弹性方案房屋的横墙 286

14.3混合结构房屋的构造措施 287

14.3.1墙、柱高厚比要求 287

14.3.2墙、柱的一般构造要求 291

14.3.3防止或减轻墙体开裂的主要措施 293

14.4刚性方案房屋墙、柱计算 295

14.4.1刚性方案房屋承重纵墙计算 295

14.4.2刚性方案房屋承重横墙计算 297

14.5弹性方案房屋墙、柱计算 297

14.6刚弹性方案房屋墙、柱计算 298

14.6.1单层刚弹性方案房屋墙、柱的计算 298

14.6.2多层刚弹性方案房屋墙、柱的计算 299

14.7上柔下刚多层房屋墙、柱的计算 300

14.8混合结构房屋其他构件 301

14.8.1圈梁 301

14.8.2过梁 302

14.9挑梁 305

14.9.1挑梁的抗倾覆验算 305

14.9.2挑梁下砌体局部受压承载力验算 306

14.9.3挑梁的承载力计算 306

14.9.4构造规定 306

思考题 307

练习题 307

第四篇 钢结构 309

15钢结构 309

15.1概述 309

15.2钢结构的连接 310

15.2.1连接的种类及特点 310

15.2.2对接焊缝连接 311

15.2.3角焊缝的构造和计算 314

15.2.4螺栓连接 321

15.3受弯钢结构构件——钢梁 323

15.3.1梁的种类 323

15.3.2组合梁截面沿长度的改变 323

15.3.3梁的强度和刚度 324

15.3.4梁的整体稳定 327

15.3.5梁的拼接和连接 328

15.4轴心受力构件 332

15.4.1概述 332

15.4.2轴心受力构件的强度 334

15.4.3实腹式轴心受压构件的整体稳定 335

15.4.4实际轴心受压构件的计算方法 338

15.4.5实腹式轴心受压构件的局部稳定 344

15.4.6柱脚的连接形式和构造 344

15.5拉弯构件和压弯构件 345

15.5.1概述 345

15.5.2拉弯构件和压弯构件的强度和刚度 346

15.5.3实腹式压弯构件的整体稳定 347

15.5.4实腹式压弯构件的局部稳定 351

15.5.5实腹式压弯构件的截面设计 353

15.5.6框架中梁与柱的连接 355

15.5.7框架柱的柱脚 356

思考题 357

练习题 357

第五篇 地基基础与结构抗震 360

16建筑地基基础 360

16.1概述 360

16.2基本规定 360

16.2.1地基基础设计等级 360

16.2.2地基基础的设计规定 361

16.2.3工程地质勘察 361

16.2.4地基基础设计的荷载效应组合 362

16.3地基土的工程性质及分类 362

16.3.1地基土的工程性质 362

16.3.2土的工程分类 367

16.4基础设计 370

16.4.1浅基础的设计 370

16.4.2桩基础的设计 384

思考题 392

练习题 393

17建筑结构抗震 394

17.1地震的成因与分布 394

17.1.1地震的成因 394

17.1.2地震的分布 395

17.2地震波、震级与地震烈度 396

17.2.1地震波 396

17.2.2震级 396

17.2.3地震烈度 397

17.3地震灾害 399

17.3.1地表破坏 399

17.3.2建筑结构的破坏 400

17.3.3次生灾害 401

17.4抗震设防 401

17.4.1抗震设防烈度 401

17.4.2抗震设防的目标 402

17.5建筑抗震设计的基本要求 403

17.5.1场地、地基和基础的要求 403

17.5.2建筑平面、立面和竖向剖面的设计要求 404

17.5.3选择技术和经济合理的结构体系 405

17.5.4非结构构件的要求 405

17.5.5结构材料与施工的要求 406

17.6建筑场地 407

17.6.1场地土的划分 407

17.6.2场地类别的确定 408

17.7地震作用的计算和抗震验算 409

17.7.1地震作用的概念 409

17.7.2单质点体系的地震作用 409

17.7.3多质点弹性体系的地震作用 414

17.7.4结构的自振周期 419

17.7.5结构的抗震验算 420

附录 424

参考文献 442