第1章 内容归纳 1
1.1 结构设计通论 1
1.1.1 结构设计的对象、过程和内容 1
1.1.2 结构的作用 3
1.1.3 结构耐火设计 4
1.1.4 结构设计一般要求 4
1.1.5 结构抗震设计 6
1.1.6 基本学习要求 7
1.2 水平结构体系设计 7
1.2.1 结构选型 7
1.2.2 结构布置 8
1.2.3 分析模型的选取 9
1.2.4 内力分析 10
1.2.5 截面计算 11
2.6 连接与构造 13
2.7 基本学习要求 14
1.3 竖向结构体系设计 15
3.1 结构选型 15
1.3.2 结构布置 16
1.3.3 分析模型的选取 17
1.3.4 内力与变形计算 19
1.3.5 截面计算 23
1.3.6 连接与构造 25
1.3.7 基本学习要求 27
1.4 基础设计 28
1.4.1 基础选型与布置 28
1.4.2 分析模型的选取 29
1.4.3 地基计算 30
1.4.4 基础内力计算 31
1.4.5 基础截面设计 31
1.4.6 基本学习要求 31
第2章 概念解释 32
2.1 结构设计通论 32
2.1.1 竖向结构体系 32
2.1.2 水平结构体系 32
2.1.3 结构分析理论 33
2.1.4 结构布置 33
2.1.5 设计基准期 34
2.1.6 设计使用年限 34
2.1.7 重现期 34
2.1.8 平稳随机过程 34
2.1.9 作用的种类 35
2.1.10 荷载代表值 35
2.1.11 荷载组合与内力组合 36
2.1.12 风振效应 36
2.1.13 梯度风高度 37
2.1.14 吊车工作级别 37
2.1.15 极限状态 37
2.1.16 设计方法 38
2.1.17 极限状态设计表达式 38
2.2 水平结构体系设计 40
2.2.1 单向板与双向板 40
2.2.2 正交各向异性板 40
2.2.3 计算单元 40
2.2.4 荷载传递路线 41
2.2.5 支座 42
2.2.6 抗转刚度 43
2.2.7 弹性支承刚度 44
2.2.8 截面刚度 44
2.2.9 计算跨度 44
2.2.10 折算荷载 44
2.2.11 塑性铰 45
2.2.12 内力重分布 45
2.2.13 弯矩调幅法 45
2.2.14 抗剪连接件 46
2.3 竖向结构体系设计 46
2.3.1 剪力墙结构体系 46
2.3.2 筒体结构体系 46
2.3.3 框架结构体系 46
2.3.4 整体弯矩与局部弯矩 47
2.3.5 剪力墙的整体性系数 47
2.3.6 抗侧刚度 47
2.3.7 抗侧刚度中心 48
2.3.8 整体扭矩与局部扭矩 48
2.3.9 结构的抗扭刚度 48
2.3.10 侧移曲线特性 48
2.3.11 等效弯曲刚度 49
2.3.12 等效剪切刚度 49
2.3.13 框架-剪力墙结构的刚度特征值 50
2.3.14 剪力分配 50
2.3.15 反弯点 50
2.3.16 修正反弯点法 51
2.3.17 分层法 52
2.3.18 计算长度系数 53
2.3.19 结构规则性 53
2.3.20 整体空间作用 54
2.3.21 砌体房屋的静力计算方案 55
2.3.22 二阶效应 55
2.3.23 剪力滞后 55
2.4 基础设计 56
2.4.1 地基承载力特征值 56
2.4.2 基础埋置深度 56
2.4.3 地基变形 56
2.4.4 软弱下卧层 57
2.4.5 刚性基础 57
2.4.6 土侧压力 57
第3章 荷载与设计方法分析讨论 58
3.1 设计基准期内最大荷载的概率分布 58
3.1.1 任意时点概率分布函数 58
3.1.2 时段内最大荷载的概率分布函数 59
3.1.3 设计基准期内最大荷载的概率分布函数 60
3.2 可变荷载标准值的超越概率 61
3.2.1 办公室楼面可变荷载 61
3.2.2 基本风压 62
3.3 不同设计使用年限可变荷载标准值的调整系数 63
3.3.1 楼面和屋面可变荷载 64
3.3.2 风荷载和雪荷载 65
3.4 不同设计方法的比较 65
3.4.1 背景资料 65
3.4.2 基于分项系数的设计方法 66
3.4.3 基于可靠指标的设计方法 66
3.4.4 基于可靠度的设计方法 73
第4章 梁板结构分析与讨论 78
4.1 支承构件刚度对梁内力的影响 78
4.1.1 问题的由来 78
4.1.2 主梁扭转刚度对次梁内力的影响 79
4.1.3 主梁弯曲刚度对次梁内力的影响 81
4.2 交叉梁系结构分析 84
4.2.1 分析方法 84
4.2.2 受力特点 87
4.2.3 变形特点 93
4.2.4 不同梁格布置方案的比较 95
4.3 折梁和曲梁分析 100
4.3.1 折梁 101
4.3.2 曲梁 103
4.4 支承构件刚度对双向板内力的影响 105
4.4.1 基本方程 105
4.4.2 支承构件弯曲刚度为0 108
4.4.3 支承构件弯曲刚度无限大 109
4.4.4 弯矩分布随支承构件弯曲刚度的变化程度 110
4.4.5 柱支承板内力的近似计算方法 112
4.5 混凝土受弯构件的弹塑性分析 114
4.5.1 混凝土梁的截面弯矩-曲率关系 114
4.5.2 悬臂梁挠度的弹塑性分析 115
4.5.3 超静定梁内力和变形的弹塑性分析 118
4.5.4 双向板的完全塑性分析方法 122
第5章 网架结构分析方法 124
5.1 网架结构种类 124
5.2 静定网架结构分析的节点法 125
5.3 超静定网架结构分析的力法 127
5.4 网架结构分析的位移法 129
5.5 网架结构分析的矩阵位移法 133
5.5.1 局部坐标下的单元刚度矩阵 133
5.5.2 整体坐标下的单元刚度矩阵 135
5.5.3 整体结构刚度矩阵 139
5.5.4 节点位移向量和荷载向量 140
5.5.5 支座反力和杆端力 141
第6章 水平结构体系受力性能的比较 143
6.1 一维结构 143
6.1.1 受力机理 143
6.1.2 承载效率 145
6.2 二维结构 150
6.2.1 双向板受力机理 150
6.2.2 梁板结构体系受力机理 154
6.2.3 梁板结构体系承载效率的比较 156
6.2.4 交叉梁结构受力机理 158
6.2.5 交叉梁结构承载效率 162
6.2.6 网架结构 169
第7章 结构的二阶效应分析 180
7.1 结构的二阶效应问题 180
7.2 解析分析 180
7.2.1 分析模型 180
7.2.2 基本方程 181
7.2.3 二阶效应程度 183
7.3 位移分解 186
7.3.1 组合表达式 186
7.3.2 剪切型变形模式 187
7.3.3 弯曲型变形模式 188
7.3.4 其他变形模式 189
7.3.5 组合系数 191
7.4 矩阵分析 193
7.4.1 节点位移的矩阵表达 193
7.4.2 杆端弯矩的矩阵表达 195
7.4.3 一般情况求解 196
7.4.4 剪切型变形模式求解 196
7.4.5 弯曲型变形模式求解 197
7.5 结构二阶效应的简化计算 201
7.5.1 剪切型结构的侧移二阶效应 201
7.5.2 挠曲二阶效应 203
7.5.3 弯曲型结构的二阶效应 206
第8章 框架结构分析讨论 209
8.1 D值法的精度分析 209
8.1.1 分析模型 209
8.1.2 抗侧刚度 212
8.1.3 反弯点高度 214
8.2 整体空间作用效应分析 217
8.2.1 分析模型 218
8.2.2 空间作用程度 222
8.3 竖向扭转效应分析 224
8.3.1 竖向扭转机理 224
8.3.2 结构扭转不规则的判别标准 226
8.4 结构抗侧刚度突变的不利影响 233
8.4.1 刚度突变前地震作用下的层间位移 233
8.4.2 刚度突变后地震作用下的层间位移 236
8.4.3 刚度突变前后的比较 238
第9章 竖向结构体系连续化分析方法讨论 239
9.1 联肢剪力墙连续化方法的讨论 239
9.1.1 离散模型的力法 239
9.1.2 墙肢相同时的连续化误差 243
9.1.3 墙肢不相同时离散模型分析方法 252
9.1.4 墙肢不相同时的连续化误差 258
9.2 框架-剪力墙铰接体系连续化方法的讨论 264
9.2.1 离散分析模型 264
9.2.2 内力分布 266
9.2.3 位移 270
9.3 竖向结构的等效刚度 272
9.3.1 剪力墙结构的等效截面弯曲刚度 272
9.3.2 等截面竖向桁架结构的等效截面弯曲刚度 277
9.3.3 等截面刚架结构的等效截面剪切刚度 279
9.3.4 等效扭转刚度 281
第10章 竖向结构体系受力性能的比较 286
10.1 抵抗倾覆力矩的机理 286
10.1.1 受弯结构 286
10.1.2 偏心受力结构 287
10.1.3 轴力结构 289
10.1.4 水平或斜向构件的作用 289
10.2 抵抗倾覆力矩的效率 290
10.2.1 受弯结构之间的比较 290
10.2.2 偏心受力结构与受弯结构的比较 291
10.2.3 轴力结构与受弯结构的比较 293
10.3 抵抗侧移的效率 295
10.3.1 弯曲型结构之间的比较 295
10.3.2 剪切型结构与弯曲型结构的比较 298
10.3.3 弯剪型结构与弯曲型结构、剪切型结构的比较 301
10.4 提高结构抗侧移能力的途径 304
10.4.1 提高竖向构件的截面弯曲刚度 304
10.4.2 提高水平构件的刚度 305
10.4.3 竖向构件外倾 306
10.5 抵抗竖向扭转的性能 307
10.5.1 抵抗扭矩的机理与抵抗倾覆力矩机理的对比 307
10.5.2 抵抗扭转变形的效率 309
10.5.3 提高结构扭转刚度的途径 310
第11章 弹性基础的受力分析 313
11.1 基础刚度对基底反力和基础内力的影响 313
11.1.1 中点受集中荷载的弹性基础梁 313
11.1.2 端部受集中荷载的弹性基础梁 316
11.1.3 文克勒地基上的刚性圆板 318
11.1.4 文克勒地基上的弹性圆板 321
11.2 框架结构条形基础的整体分析 321
11.2.1 分析模型 321
11.2.2 柱轴力 323
11.2.3 基底反力 325
11.2.4 基础梁内力 326
11.3 上部结构对地基变形的敏感性分析 328
11.3.1 框架结构 328
11.3.2 拱结构 330
11.3.3 墙结构 332
第12章 典型例题 334
12.1 砌体混合房屋楼面改造 334
12.1.1 设计资料 334
12.1.2 改造方案 335
12.1.3 方案Ⅰ钢梁设计 336
12.1.4 方案Ⅱ楼盖设计 337
12.1.5 方案Ⅲ木梁加固设计 339
12.1.6 墙体复核 341
12.1.7 基础复核 344
12.2 厂房改作民用 345
12.2.1 设计资料 345
12.2.2 改造方案 346
12.2.3 方案Ⅰ框架设计 348
12.2.4 方案Ⅱ钢框架设计 357
12.2.5 加层前后原排架柱内力的比较 359
12.3 高层结构侧移计算 364
12.3.1 背景资料 364
12.3.2 刚度计算 366
12.3.3 连接方案侧移计算 368
12.3.4 脱开方案侧移计算 371
12.3.5 侧移分析 372
12.4 不同平面布置的扭转效应 374
12.4.1 扭矩作用下结构受力均匀性 374
12.4.2 结构的自振周期 376
12.4.3 地震作用下的扭转效应 379
12.4.4 风荷载作用下的扭转效应 386
12.5 基础加固方案设计 387
12.5.1 背景资料 387
12.5.2 基础方案 387
12.5.3 底板厚度估算 388
12.5.4 原基础梁加固方案 389
12.5.5 连接方案 390
第13章 水平测试 392
13.1 结构设计总论 392
13.2 水平结构体系设计 395
13.3 竖向结构体系设计 403
13.4 基础设计 418
参考文献 421