第1章 荷载与作用 1
1.1结构设计原理与过程 1
1.1.1结构设计原理 1
1.1.2结构设计过程 2
1.1.3荷载知识与结构设计 3
1.2荷载与作用的概念 3
1.3作用的分类 3
1.3.1按时间变异分类 4
1.3.2按空间位置变异分类 4
1.3.3按结构的动力反应分类 4
1.3.4按作用方向分类 5
1.4荷载代表值 5
1.4.1荷载标准值 5
1.4.2荷载频遇值 7
1.4.3荷载准永久值 8
1.4.4荷载组合值 8
本章小结 8
习题 9
第2章 重力 10
2.1结构自重 10
2.2土的自重应力 11
2.3楼面及屋面荷载 13
2.3.1民用建筑楼面活荷载 13
2.3.2工业建筑楼面活荷载 18
2.3.3屋面活荷载 21
2.3.4屋面积灰荷载 22
2.3.5施工和检修荷载及栏杆水平荷载 23
2.4雪荷载 25
2.4.1基本雪压 25
2.4.2屋面雪压 26
2.5吊车荷载 32
2.5.1吊车的工作制等级和工作级别 32
2.5.2吊车竖向荷载和水平荷载 33
2.5.3多台吊车组合 37
2.5.4吊车荷载的动力系数 38
2.5.5吊车荷载的组合值、频遇值及准永久值 39
2.6车辆荷载 39
2.6.1公路车辆荷载 39
2.6.2城市桥梁汽车荷载 43
2.6.3列车荷载 44
2.7人群荷载 45
2.7.1公路桥梁人群荷载 45
2.7.2城市桥梁人群荷载 45
2.7.3铁路桥人行道荷载 46
本章小结 46
习题 47
第3章 侧压力 49
3.1土的侧向压力 49
3.1.1基本概念 49
3.1.2土压力分类 50
3.1.3土压力的基本理论 51
3.1.4土压力计算 54
3.2静水压力及流水压力 64
3.2.1静水压力 64
3.2.2流水压力 66
3.3波浪荷载 67
3.3.1波浪特性 67
3.3.2波浪作用力计算 70
3.4冻胀力 74
3.4.1冻土的概念和性质 74
3.4.2土的冻胀原理及对结构物的作用 74
3.4.3冻胀性类别及冻胀力分类 75
3.4.4冻胀力计算 75
3.5冰压力 76
3.5.1冰堆整体推移的静压力 77
3.5.2大面积冰层的静压力 77
3.5.3冰覆盖层受到温度影响膨胀时产生的静压力 78
3.5.4冰层因水位升降产生的竖向作用力 78
3.5.5流冰冲击力 79
本章小结 79
习题 80
第4章 风荷载 81
4.1风的基本知识 81
4.1.1风的形成 81
4.1.2两类性质的大风 81
4.1.3风级 82
4.2风压 84
4.2.1基本风速 84
4.2.2风压与风速的关系 85
4.2.3基本风压 86
4.2.4非标准条件下的风速或风压的换算 87
4.2.5山区的基本风压 89
4.2.6远海海面和海岛基本风压 90
4.2.7我国基本风压分布 91
4.3顺风向结构风效应 91
4.3.1风压高度变化系数 92
4.3.2风荷载体型系数 93
4.3.3顺风向风振 99
4.4横风向结构风效应 110
4.4.1横风向风振 110
4.4.2锁定现象和共振区高度 112
4.4.3圆形截面横风向风振验算 113
4.5扭转风振 115
4.6风荷载组合工况 116
4.7桥梁风荷载 117
4.7.1横桥向风荷载的计算 117
4.7.2其他情况下风荷载的考虑 120
本章小结 122
习题 123
第5章 地震作用 125
5.1地震基本知识 125
5.1.1地球构造与地震成因 125
5.1.2地震分布 126
5.1.3常用地震术语及地震划分 128
5.1.4地震波和地面运动 129
5.2震级与烈度 131
5.2.1震级 131
5.2.2烈度 132
5.2.3震级与烈度的关系 134
5.3工程抗震设防 135
5.3.1地震烈度区划 135
5.3.2设计地震分组 135
5.3.3抗震设防 135
5.4单质点体系水平地震作用 138
5.4.1地震的计算方法 138
5.4.2结构动力计算简图及体系自由度 138
5.4.3单质点体系的运动方程 139
5.4.4单质点体系的地震作用 141
5.4.5重力荷载代表值 142
5.4.6反应谱理论 143
5.4.7地震系数与动力系数 145
5.4.8抗震设计反应谱 146
5.5多质点体系水平地震作用 151
5.5.1多质点体系的地震反应 151
5.5.2振型的正交性 153
5.5.3振型分解反应谱法 154
5.5.4底部剪力法 158
5.5.5结构基本周期的近似计算方法 163
5.6竖向地震作用 165
5.6.1高层建筑的竖向地震作用 166
5.6.2大跨度、长悬臂结构的竖向地震作用 167
5.7桥梁地震作用 168
5.7.1桥梁结构抗震的基本规定 168
5.7.2梁桥桥墩水平地震作用 169
5.7.3桥台水平地震作用 173
5.7.4地震动水压力 174
5.7.5支座水平地震作用 175
本章小结 175
习题 178
第6章 其他作用 179
6.1温度作用 179
6.1.1温度作用的基本原理 179
6.1.2温度应力和变形的计算 180
6.1.3温度变化的考虑 184
6.1.4温度作用效应与其他作用效应的组合 187
6.2变形作用 187
6.2.1地基变形的影响 187
6.2.2混凝土收缩和徐变 190
6.3偶然荷载 191
6.3.1偶然荷载的考虑 191
6.3.2爆炸作用 192
6.3.3撞击 197
6.4浮力作用 200
6.5行车等因素的动态作用 200
6.5.1冲击力 200
6.5.2制动力 202
6.5.3离心力 203
6.6预加力 204
6.6.1预加力的基本概念 204
6.6.2施加预加力的方法 205
6.6.3预应力混凝土结构的几个基本概念 207
本章小结 208
习题 209
第7章 荷载的统计分析 211
7.1荷载的概率模型 211
7.1.1荷载的随机过程模型 211
7.1.2荷载的随机变量模型 212
7.2荷载效应组合 216
7.2.1荷载效应 216
7.2.2荷载效应组合 216
本章小结 217
习题 218
第8章 结构构件抗力的统计分析 219
8.1抗力统计分析的一般概念 219
8.1.1抗力的基本概念 219
8.1.2抗力的四个层面 219
8.2影响结构抗力的不定性 219
8.2.1材料性能的不定性 220
8.2.2结构构件几何参数的不定性 223
8.2.3结构构件计算模式的不定性 224
8.3结构构件抗力的统计 227
8.3.1单一材料构成的结构构件抗力的统计参数 227
8.3.2多种材料构成的结构构件抗力的统计参数 228
8.3.3结构构件抗力的概率分布 229
本章小结 230
习题 231
第9章 结构可靠度设计方法 232
9.1土木工程结构设计方法的历史发展 232
9.1.1容许应力设计法 232
9.1.2破损阶段设计法 232
9.1.3多系数极限状态设计法 233
9.1.4概率极限状态设计法 233
9.2结构可靠度基本原理 234
9.2.1结构的功能要求 234
9.2.2结构的设计基准期与设计使用年限 234
9.2.3结构的安全等级 235
9.2.4结构的极限状态 236
9.2.5结构的功能函数 237
9.2.6结构的可靠性与可靠度 238
9.2.7可靠指标 239
9.2.8目标可靠指标 240
9.3结构概率可靠度设计的实用表达式 241
9.3.1单一系数和分项系数 241
9.3.2国际上通用的多系数表达式 242
9.3.3我国建筑结构设计所采用的表达式 243
9.3.4荷载效应组合 244
本章小结 247
习题 248
第10章 综合例题 249
10.1某教学楼荷载效应组合例题 249
10.1.1基本信息 249
10.1.2框架梁荷载效应组合 249
10.1.3框架柱荷载效应组合 251
10.1.4剪力墙荷载效应组合 252
10.1.5连梁荷载效应组合 253
10.2单层厂房荷载效应组合例题 254
10.2.1工程概况及设计原始资料 254
10.2.2构件选型及柱截面尺寸 254
10.2.3计算单元及其计算简图 255
10.2.4荷载计算 255
10.2.5排架内力分析有关系数 258
10.2.6内力分析 259
10.2.7内力组合 263
附录1常用材料和构件的自重 270
附录2全国各城市的雪压、风压和基本气温 282
附录3工业建筑楼面活荷载的标准值 302
附录4消防车活荷载考虑覆土厚度影响的折减系数 304
附录5风荷载体型系数 305
附录6结构振型系数的近似值 316
参考文献 318