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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l0380

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、γs381

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ηi384

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