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1 建筑结构概述 1

1.1 建筑结构的任务、功能与定义 1

1.1.1 建筑结构在建筑物中的任务 2

1.1.2 建筑结构作为支承者的预定功能 3

1.1.3 建筑结构的定义 5

1.2 建筑结构的荷载、作用与荷载效应 5

1.2.1 荷载和作用 5

1.2.2 荷载效应（内力效应和变形效应） 11

1.2.3 荷载传递路线 12

1.3 建筑结构中的材料及其基本性能 13

1.3.1 常用结构材料的基本力学性能 14

1.3.2 材料的基本力学性能和它与结构反应的关系 16

1.3.3 常用结构材料的耐久性能 16

1.3.4 对常用钢材、混凝土、木材、砌体应有的基本认识 17

1.4 建筑结构的失效和结构的两类极限状态 21

1.5.1 结构设计方法的概念 23

1.5 建筑结构的设计方法，承载力设计和变形设计 23

1.5.2 结构构件的截面承载力设计 25

1.5.3 刚度和结构的变形设计 28

1.6 结构与地基的关系 31

1.6.1 土的工程分类和地基承载力 31

1.6.2 土层的压缩和建筑物的沉降 33

1.6.3 结构设计时应考虑的地基问题 34

1.7 结构和建筑的关系 35

1.8 结构和施工的关系 38

思考题 41

2 建筑结构的基本构件、结构单元和结构体系 43

2.1 建筑结构的基本构件 43

2.2 建筑结构的结构单元 45

2.3 建筑结构的结构体系 47

2.3.1 水平跨越结构体系 47

2.3.2 竖向支承结构体系 47

2.4 主体结构间的变形缝 48

2.3.3 基础结构体系 48

思考题 50

3 主要的建筑结构构件和结构单元 51

3.1 梁 51

3.1.1 梁的概述 51

3.1.2 梁与各种因素的关系 53

3.1.3 伸臂梁、连续梁、静定多跨梁和斜直梁 55

3.1.4 平面交叉梁和平面曲梁 59

3.2 板和楼盖结构 64

3.2.1 板的概述 64

3.2.2 单向板和双向板 65

3.2.3 四边支承与四角支承双向板 66

3.2.4 其他形状的双向板 68

3.2.5 楼盖结构的形式 69

3.3 柱和框架结构 82

3.3.1 柱和框架概述 82

3.3.2 柱网和框架结构平面布置 84

3.3.3 柱和框架结构的几个重要概念 88

3.3.4 框架结构的内力分析 89

3.4 墙和墙体结构 94

3.4.1 墙的概述 94

3.4.2 砌筑墙 95

3.4.3 钢筋混凝土墙 97

3.4.4 封闭墙体形成的筒体 99

3.4.5 挡土墙 102

3.5 桁架和网架结构 103

3.5.1 桁架结构 104

3.5.2 网架结构 108

3.6 拱结构 118

3.6.1 拱结构概述 118

3.6.2 拱结构的组成 118

3.6.3 拱结构的设计要点 121

3.7.1 壳体结构概述 127

3.7 壳体结构 127

3.7.2 壳体结构的曲面形式 128

3.7.3 圆球壳体 131

3.7.4 筒形壳体 137

3.7.5 双曲抛物面壳体 143

3.8 索结构 147

3.8.1 索结构概述 147

3.8.2 索结构的基本受力原理 148

3.8.3 悬索结构的材料和结构类型 152

3.8.4 悬挂索结构和斜拉索结构 155

3.9 基础 157

3.9.1 基础概述 157

3.9.2 浅埋基础底面积的确定 159

3.9.3 桩基础和沉井基础 162

3.9.4 建筑物有过大不均匀沉降时的基础处理 163

习题 164

4 钢筋混凝土结构构件 173

4.1 钢筋混凝土结构的特点 173

4.2 钢筋和混凝土材料的力学性能 174

4.2.1 钢筋 174

4.2.2 混凝土 175

4.2.3 钢筋与混凝土间的粘结 176

4.2.4 混凝土的收缩和徐变 179

4.2.5 轴心受力构件的受力分析 180

4.3 钢筋混凝土轴心受拉构件 181

4.3.1 钢筋混凝土轴心受拉构件正截面承载力计算 181

4.3.2 钢筋混凝土轴心受拉构件主要构造要求 182

4.4 钢筋混凝土轴心受压构件 183

4.4.1 普通箍筋柱轴心受压时正截面承载力计算 183

4.4.2 螺旋箍筋柱轴心受压时正截面承载力计算 185

4.4.3 轴心受压构件的主要构造要求 186

4.5.1 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算 189

4.5 钢筋混凝土受弯构件 189

4.5.2 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算 204

4.6 钢筋混凝土受扭构件 213

4.6.1 受扭破坏的空间桁架模型 214

4.6.2 受扭构件抗扭承载力计算 214

4.6.3 钢筋混凝土弯剪扭构件的设计计算步骤 216

4.6.4 受扭构件承载力计算公式的适用条件及构造要求 217

4.7 钢筋混凝土多跨连续梁、板的设计特点 220

4.7.1 荷载的不利组合 220

4.7.2 内力包络图 222

4.7.3 考虑塑性变形内力重分布的估算方法 222

4.7.4 钢筋混凝土梁、板非计算的构造要求 224

4.7.5 钢筋混凝土连续梁、板的配筋图 228

4.8 钢筋混凝土偏心受压构件 231

4.8.1 偏心受压构件正截面的破坏特征 231

4.8.3 附加偏心距、初始偏心距和偏心距增大系数 232

4.8.2 大小偏心受压界限 232

4.8.4 矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算及配筋估算 234

4.8.5 偏心受压构件的Nu-Mu相关曲线 236

4.8.6 主要构造要求 237

4.9 钢筋混凝土构件的裂缝概述 240

4.9.1 裂缝的成因 240

4.9.2 裂缝的形态和性质 243

4.9.3 构件受力裂缝产生的机理 243

4.10 钢筋混凝土构件的刚度概述 245

4.9.4 受力构件控制裂缝宽度的意义 245

4.10.1 受弯构件短期截面抗弯刚度的估计值 246

4.10.2 受弯构件长期截面抗弯刚度的估计值 247

4.10.3 受弯构件挠度计算的概念 247

4.11 预应力混凝土的基本知识 249

4.11.1 预应力混凝土的分类 250

4.11.2 施加预应力的方法 250

4.11.3 预应力混凝土的几个基本概念 252

4.11.5 预应力混凝土构件的截面形状和尺寸 256

4.11.4 预应力混凝土的材料和配筋形式 256

思考题 257

习题 259

5 砌体结构构件 264

5.1 砌体结构的特点 264

5.2 块材、砂浆和砌体 265

5.2.1 块材的种类和强度等级 265

5.2.2 砂浆的种类和强度等级 266

5.2.3 砌体的种类 267

5.3 砌体受压、受拉、受弯及受剪的力学性能 270

5.3.1 砌体受压时的破坏过程及其抗压强度 270

5.3.2 砌体的受拉性能 272

5.3.3 砌体的受弯性能 272

5.3.4 砌体受剪性能 272

5.3.5 砌体轴心受压时的变形及弹性模量 272

5.4.1 砌体受压截面的应力分析 273

5.4 砌体受压构件承载力计算 273

5.4.2 砌体受压构件承载力计算 274

5.5 墙体的内力分析和墙、柱设计 277

5.5.1 砌体结构房屋静力计算的三种方案 277

5.5.2 墙体计算要点和计算简图 279

5.6 墙、柱高厚比验算和砌体的构造要求 282

5.6.1 墙、柱高厚比的验算 282

5.7.1 梁垫 287

5.7 墙体设计中的其他问题——梁垫、过梁、挑梁、圈梁、墙梁 287

5.6.2 墙体的主要构造要求 287

5.7.2 挑梁 288

5.7.3 过梁 290

5.7.4 圈梁 291

5.7.5 墙梁 292

5.8 防止或减轻墙体开裂的主要措施 295

5.8.1 由于收缩和温度变化引起墙体开裂及其防止措施 295

5.8.2 由于地基不均匀沉降引起墙体开裂及其防止措施 296

思考题 297

习题 299

6 钢结构构件 301

6.1 钢结构的特点 301

6.2 钢结构材料常用指标与钢材种类 302

6.2.1 钢材的强度和弹性模量等常用指标 302

6.2.2 钢材的塑性和冲击韧性 302

6.2.3 钢材的冷弯性能 302

6.2.4 钢材的可焊性 303

6.2.5 钢材种类与选用 303

6.3 钢轴心受力构件 304

6.3.1 轴心受力构件的类型 304

6.3.2 轴心受力构件的强度、刚度 305

6.3.3 轴心受压构件的整体稳定 306

6.3.4 实腹式轴心受压构件的局部稳定 307

6.3.5 轴心受压构件的设计步骤 308

6.4.1 受弯构件的截面类型 309

6.4 钢受弯构件 309

6.4.2 钢梁的强度和刚度 310

6.4.3 钢梁的稳定问题 311

6.4.4 钢梁的设计 313

6.5 钢构件间的连接 315

6.5.1 次梁与主梁连接 315

6.5.2 梁与柱连接 316

6.5.3 柱与基础连接（柱脚） 317

6.5.4 连接方法分类 318

思考题 328

习题 328

7 建筑结构抗震设计主要原则和构造要求 331

7.1 地震概述 331

7.1.1 地震 331

7.1.2 震源、震中、震中距、震源深度 331

7.1.3 地震震级 331

7.2.1 地震作用的概念 332

7.1.4 地震烈度 332

7.2 地震作用 332

7.2.2 结构自振周期 334

7.2.3 阻尼和阻尼比 335

7.2.4 地震作用沿建筑物高度的分布 335

7.3 抗震设计基本要求 337

7.3.1 抗震设计的基本思想 337

7.3.2 场地和地基基础选择 338

7.3.3 建筑结构的规则性 339

7.3.4 抗震结构体系 341

7.3.5 结构构件 342

7.3.6 非结构构件 342

7.3.7 材料和施工质量 342

7.4.1 适用的最大高度 343

7.4.2 抗震等级的确定 343

7.4 多、高层钢筋混凝土结构房屋主要抗震构造要求 343

7.3.8 隔震与耗能减震的应用 343

7.4.3 防震缝的确定 344

7.4.4 抗震墙的主要构造要求 345

7.4.5 框架结构的主要构造要求 345

7.5 砌体结构房屋的主要抗震构造要求及布置原则 346

7.5.1 砌体结构布置的主要原则 346

7.5.2 砌体结构房屋主要抗震构造要求 346

思考题 350

8 应用实例 351

8.1 现浇钢筋混凝土楼盖 351

8.1.1 设计资料 351

8.1.2 单向板主次梁楼盖设计 352

8.2 钢结构工作平台 364

8.2.1 设计资料 364

8.2.2 次梁（L4）设计 364

8.2.3 主梁（L1）设计 366

8.2.4 中柱（Z1）设计 367

8.2.5 主次梁连接、梁柱连接、柱脚连接 369

附表1 常用楼面均布活载的标准值及其组合值、频遇值、准永久值系数 370

附表2 常用材料单位重和构件自重 370

附录 370

附表3 常用结构或构件的变形容许值 371

附表4 一般单跨梁在各种荷载作用下的最大弯矩和挠度 371

附表5 等截面三等跨连续梁常用荷载作用下内力系数 373

附表6 按弹性理论双向板均布荷载作用下计算系数 375

附表7 正放正交交叉梁系内力和挠度系数 376

附表8 斜放正交交叉梁系内力和挠度系数 377

附表9 混凝土强度标准值（fck、ftk）、设计值（fc、ft）和弹性模量（Ec）(N/mm2) 377

附表10 普通钢筋强度标准值（fyk）、设计值（fy、f？）和弹性模量（Es）(N/mm2) 377

附表11 预应力钢筋强度标准值、设计值和弹性模量（N/mm2） 378

附表12 钢筋的计算截面面积及理论重量 378

附表13 每米板宽内各种间距的钢筋截面面积 379

附表14 纵向受力筋混凝土保护层最小厚度（mm） 379

附表17 多层房屋框架结构各层柱的计算长度l0 380

附表15 纵向受力钢筋最小配筋百分率（％） 380

附表16 钢筋混凝土构件的稳定系数？ 380

附表18 钢筋混凝土矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算用系数αs、ξ、γs 381

附表19 烧结普通砖和烧结多孔砖砌体抗压强度设计值（MPa） 381

附表20 单排孔混凝土和轻骨料混凝土砌块砌体抗压强度设计值（MPa） 382

附表21 各种砌体轴心抗拉、弯曲抗拉和抗剪强度设计值（MPa） 382

附表22 各种砌体的弹性模量（MPa） 383

附表23 砌体受压构件的计算高度 383

附表24 砌体房屋的静力计算方案 383

附表25 砌体房屋各层空间性能影响系数ηi 384

附表26 砌体受压构件承载力影响系数？ 384

附表27 钢材的强度设计值（N/mm2） 385

附表28 焊缝的强度设计值（N/mm2） 385

附表29 螺栓连接的强度设计值（N/mm2） 385

附表30 钢结构b类截面轴心受压构件稳定系数？ 386

参考文献 387