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第1章 荷载与作用1

1.1 荷载、作用及作用效应1

1.1.1 作用的概念1

1.1.2 荷载与作用的关系1

1.1.3 作用效应的概念2

1.2 作用的分类2

1.2.1 按随时间的变异分类2

1.2.2 按随空间位置的变异分类3

1.2.3 按结构的反应特点分类3

1.3 荷载代表值4

本章小结4

习题5

第2章 重力6

2.1 结构自重6

2.2 土的自重应力7

2.3 雪荷载9

2.3.1 基本雪压9

2.3.2 屋面雪压10

2.4 车辆荷载14

2.4.1 公路车辆荷载15

2.4.2 城市桥梁汽车荷载19

2.4.3 列车荷载21

2.5 人群荷载21

2.5.1 公路桥梁人群荷载21

2.5.2 城市桥梁人群荷载22

2.5.3 铁路桥人行道荷载22

2.6 楼面及屋面荷载23

2.6.1 民用建筑楼面活荷载23

2.6.2 工业建筑楼面活荷载28

2.6.3 屋面活荷载31

2.6.4 屋面积灰荷载32

2.6.5 施工和检修荷载及栏杆水平荷载33

2.7 吊车荷载35

2.7.1 吊车的工作制等级和工作级别35

2.7.2 吊车竖向荷载和水平荷载35

2.7.3 多台吊车组合38

2.7.4 吊车荷载的动力系数39

2.7.5 吊车荷载的组合值、频遇值及准永久值39

本章小结40

习题41

第3章 侧压力43

3.1 土的侧压力43

3.1.1 土的侧向压力分类43

3.1.2 土压力的基本理论45

3.1.3 土压力计算47

3.1.4 工程中挡土墙土压力计算53

3.2 静水压力及流水压力57

3.2.1 静水压力57

3.2.2 流水压力58

3.3 波浪荷载59

3.3.1 波浪特性59

3.3.2 波浪作用力计算62

3.4 冻胀力66

3.4.1 冻土的概念和性质66

3.4.2 土的冻胀原理及对结构物的作用66

3.4.3 冻胀性类别及冻胀力分类67

3.4.4 冻胀力计算67

3.5 冰压力69

3.5.1 冰堆整体推移的静压力69

3.5.2 大面积冰层的静压力69

3.5.3 冰覆盖层受到温度影响膨胀时产生的静压力70

3.5.4 冰层因水位升降产生的竖向作用力70

3.5.5 流冰冲击力71

本章小结72

习题72

第4章 风荷载73

4.1 风的基本知识73

4.1.1 风的形成73

4.1.2 两类性质的大风73

4.1.3 风级74

4.2 风压76

4.2.1 风压与风速的关系76

4.2.2 基本风压78

4.2.3 非标准条件下的风速或风压的换算80

4.2.4 山区的基本风压82

4.2.5 远海海面和海岛基本风压83

4.2.6 我国基本风压分布特点84

4.3 顺风向结构风效应84

4.3.1 风压高度变化系数85

4.3.2 风荷载体型系数86

4.3.3 顺风向风振89

4.4 横风向结构风效应102

4.4.1 横风向风振102

4.4.2 锁定现象和共振区高度104

4.4.3 横风向风振验算105

4.5 桥梁风荷载108

4.5.1 横桥向风荷载的计算108

4.5.2 其他情况下风荷载的考虑112

本章小结113

习题115

第5章 地震作用117

5.1 地震基本知识117

5.1.1 地震成因117

5.1.2 地震的常用术语118

5.1.3 地震波和地面运动118

5.1.4 地震分布118

5.2 地震基本概念119

5.2.1 震级119

5.2.2 烈度120

5.2.3 震级与烈度的关系122

5.3 工程抗震设防122

5.3.1 抗震设防烈度及其区划122

5.3.2 设计地震分组122

5.3.3 工程抗震设防原则123

5.3.4 地震反应谱理论简介124

5.4 单质点体系水平地震作用125

5.4.1 工程结构地震作用的计算方法125

5.4.2 单质点体系水平地震运动方程125

5.4.3 单质点体系水平地震作用的求解127

5.4.4 地震影响系数α的设计反应谱128

5.5 多质点体系水平地震作用132

5.5.1 多质点体系计算简图132

5.5.2 多自由度体系在水平地震作用下的运动方程132

5.5.3 计算多质点体系水平地震作用的振型分解反应谱法133

5.5.4 计算水平地震作用的底部剪力法135

5.6 竖向地震作用142

5.7 结构地震扭转效应143

5.8 桥梁地震作用144

5.8.1 梁桥桥墩的地震作用计算144

5.8.2 梁桥桥台水平地震作用148

5.8.3 地震动水压力148

5.8.4 支座及构造连接处的抗震验算149

本章小结150

习题152

第6章 其他作用153

6.1 温度作用153

6.1.1 温度作用的基本概念、原理及其对结构的影响153

6.1.2 温度应力和变形的计算154

6.1.3 温度变化的考虑159

6.2 变形作用159

6.2.1 地基变形的影响159

6.2.2 混凝土收缩和徐变162

6.3 爆炸作用163

6.3.1 爆炸的基本概念163

6.3.2 爆炸荷载的计算165

6.4 浮力作用169

6.5 行车等因素的动态作用169

6.5.1 冲击力169

6.5.2 撞击力171

6.5.3 制动力172

6.5.4 离心力173

6.6 预加力174

6.6.1 预加力的基本概念174

6.6.2 施加预加力的方法175

6.6.3 预应力混凝土结构的几个基本概念177

本章小结179

习题180

第7章 荷载的统计分析181

7.1 荷载的概率模型181

7.1.1 荷载的随机过程模型181

7.1.2 荷载的随机变量模型183

7.2 荷载效应组合185

7.2.1 基本概念185

7.2.2 JCSS组合模型186

7.2.3 J.C.Turkstra组合模型187

7.3 荷载的代表值188

7.3.1 荷载标准值188

7.3.2 荷载频遇值189

7.3.3 荷载准永久值189

7.3.4 荷载组合值190

本章小结190

习题190

第8章 结构构件抗力的统计分析191

8.1 结构构件抗力不定性的主要因素及统计分析191

8.1.1 结构构件材料性能的不定性191

8.1.2 结构构件几何参数的不定性193

8.1.3 结构构件计算模式的不定性194

8.2 结构构件抗力R的统计参数及概率分布197

8.2.1 单一材料构成的结构构件抗力R的统计参数197

8.2.2 多种材料构成的结构构件抗力R的统计参数197

8.2.3 结构构件抗力R的概率分布199

本章小结200

习题200

第9章 结构可靠度设计方法201

9.1 土木工程结构设计方法的历史发展概况201

9.2 结构可靠度基本原理202

9.2.1 结构功能要求和可靠度定义202

9.2.2 结构的安全等级203

9.2.3 设计基准期和设计使用年限204

9.2.4 结构的极限状态205

9.2.5 结构的功能函数205

9.2.6 结构可靠度分析206

9.2.7 结构目标可靠指标208

9.2.8 可靠度分析方法简介209

9.3 现行规范中可靠度设计表达式210

9.3.1 现行规范中可靠度设计表达式211

9.3.2 承载能力极限状态荷载效应组合212

9.3.3 正常使用极限状态荷载效应组合218

9.3.4 地基基础设计荷载效应组合220

9.3.5 结构倾覆、滑移或漂浮验算222

9.4 结构体系可靠度分析223

9.4.1 结构构件的失效性质223

9.4.2 基本体系224

9.4.3 结构体系的失效模式225

9.4.4 结构体系可靠度分析中的相关性225

本章小结226

习题227

第10章 综合题228

附录1 常用材料和构件的自重236

附录2 全国各城市的50年一遇雪压和风压值249

附录3 工业建筑楼面活荷载的标准值270

附录4 风荷载体型系数274

附录5 我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组285

参考文献299