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第1章 绪论1

本章知识点1

1.1 钢结构的特点1

1.2 钢结构的发展现状及合理应用范围2

1.3 钢结构构件的分类3

1.4 钢结构设计的基本方法5

1.4.1 钢结构的极限状态6

1.4.2 钢结构的设计表达式7

小结及学习指导8

思考题9

第2章 钢结构的材料10

本章知识点10

2.1 钢材在单向均匀受拉时的应力-应变关系10

2.2 钢结构用钢的几项重要性能指标12

2.2.1 钢材的强度和变形指标12

2.2.2 钢材的塑性性能指标12

2.2.3 钢材物理性能指标13

2.2.4 钢材的韧性13

2.2.5 钢材的冷弯性能14

2.2.6 钢材的可焊性14

2.2.7 钢材沿厚度方向的性能14

2.3 钢材在单轴反复应力作用下的工作性能15

2.4 钢材在复杂应力作用下的工作性能16

2.5 疲劳破坏16

2.5.1 基本概念17

2.5.2 钢材的疲劳破坏18

2.5.3 钢结构的疲劳破坏及影响因素19

2.5.4 钢结构的疲劳验算19

2.6 影响钢材性能的主要因素25

2.6.1 化学成分的影响25

2.6.2 冶金缺陷26

2.6.3 钢材硬化的影响26

2.6.4 温度的影响27

2.6.5 应力集中的影响27

2.7 钢结构用钢材的种类和规格28

2.7.1 钢材的种类28

2.7.2 钢材的选择29

2.7.3 钢材的规格32

小结及学习指导34

思考题34

第3章 钢结构的可能破坏形式35

本章知识点35

3.1 概述35

3.2 钢结构的强度破坏36

3.2.1 受拉钢构件的强度破坏36

3.2.2 受弯钢构件的强度破坏36

3.3 钢结构的整体失稳破坏37

3.3.1 钢结构的整体失稳37

3.3.2 钢构件的整体失稳37

3.4 钢结构的局部失稳破坏38

3.4.1 结构的局部失稳38

3.4.2 构件的局部失稳39

3.4.3 按板件宽厚比大小确定的构件截面等级（截面板件宽厚比等级）39

3.5 钢结构的疲劳破坏41

3.6 钢结构变形破坏41

3.6.1 构件的变形破坏42

3.6.2 结构的变形破坏42

3.7 钢结构的脆性断裂破坏43

3.7.1 结构脆性断裂破坏的实例43

3.7.2 引起脆性断裂的主要原因43

3.7.3 防止脆性断裂的措施44

小结及学习指导45

思考题46

第4章 钢结构的连接47

本章知识点47

4.1 概述47

4.2 焊接连接的方法及特性49

4.2.1 焊接连接的方法及焊缝的形式49

4.2.2 焊缝的缺陷及质量检查标准51

4.2.3 焊接残余应力和焊接残余变形52

4.2.4 常用焊接连接的表示符号57

4.3 对接焊缝连接的构造和计算58

4.3.1 对接焊缝连接的构造58

4.3.2 对接焊缝连接的计算（焊透的对接焊缝）59

4.4 角焊缝连接的构造和计算63

4.4.1 角焊缝连接的构造和受力性能63

4.4.2 直角角焊缝计算的基本公式66

4.4.3 常用连接方式的直角角焊缝的计算67

4.4.4 斜角角焊缝及部分焊透的对接焊缝的计算77

4.5 螺栓连接的形式和构造要求79

4.5.1 螺栓连接的形式及特点79

4.5.2 螺栓的排列和构造要求80

4.6 螺栓连接的计算82

4.6.1 普通螺栓连接的计算82

4.6.2 高强度螺栓摩擦型连接的计算92

4.6.3 高强螺栓承压型连接的计算97

小结及学习指导97

思考题99

习题100

第5章 轴心受力构件103

本章知识点103

5.1 轴心受力构件的强度和刚度105

5.1.1 轴心受力构件的强度计算105

5.1.2 刚度计算107

5.2 轴心受压构件的整体稳定108

5.2.1 理想轴心受压构件的屈曲109

5.2.2 理想轴心受压构件的弹性弯曲屈曲110

5.2.3 理想轴心受压构件的弹塑性弯曲屈曲112

5.2.4 初始缺陷对轴心受压构件稳定承载力的影响112

5.2.5 实际轴心受压构件的整体稳定承载力和多柱子曲线120

5.3 轴心受压构件的局部稳定130

5.3.1 板件的局部稳定性130

5.3.2 轴心受压矩形薄板的临界力131

5.3.3 轴心受压构件组成板件的容许宽厚比133

5.3.4 腹板屈曲后强度的利用135

5.3.5 《公路钢结构桥梁设计规范》JTGD 64—2015中有效截面的计算方法136

5.4 实腹式轴心受压构件的设计138

5.4.1 实腹式轴心受压构件的截面形式138

5.4.2 实腹式轴心受压构件的截面设计139

5.5 格构式轴心受压构件的设计142

5.5.1 格构式轴心受压构件的组成及应用142

5.5.2 格构式轴心受压构件的横向剪力143

5.5.3 格构式轴心受压构件的整体稳定性144

5.5.4 格构式轴心受压构件分肢的稳定性147

5.5.5 格构式轴心受压构件的截面设计147

5.5.6 柱的横隔148

5.6 柱头和柱脚152

5.6.1 梁与柱的连接153

5.6.2 柱脚154

5.7 以工程实例为依据的钢柱设计综合例题160

5.7.1 ［工程实例一］普通工业操作平台柱设计160

5.7.2 ［工程实例二］ 某桥梁焊接箱形轴心受压柱设计162

小结及学习指导164

思考题165

习题166

第6章 受弯构件168

本章知识点168

6.1 梁的强度和刚度171

6.1.1 梁的强度171

6.1.2 梁的刚度181

6.2 梁的整体稳定184

6.2.1 梁的扭转184

6.2.2 梁的整体稳定187

6.3 梁的局部稳定198

6.3.1 几个概念198

6.3.2 梁受压翼缘的局部稳定200

6.3.3 梁复板的局部稳定202

6.3.4 梁腹板加劲肋的构造与计算211

6.3.5 组合梁考虑腹板屈曲后强度的设计220

6.4 钢梁的设计及工程实例220

6.4.1 型钢梁的设计221

6.4.2 焊接组合梁的设计223

6.4.3 以工程实例为依据的钢梁设计综合例题231

6.5 梁的拼接、连接和支座237

6.5.1 梁的拼接237

6.5.2 次梁与主梁的连接240

6.5.3 梁的支座242

小结及学习指导244

思考题245

习题246

第7章 接弯和压弯构件249

本章知识点249

7.1 拉弯和压弯构件的强度和刚度251

7.1.1 拉弯和压弯构件的强度计算251

7.1.2 拉弯和压弯构件的刚度验算252

7.2 实腹式压弯构件的整体稳定253

7.2.1 实腹式压弯构件的平面内稳定254

7.2.2 实腹式压弯构件的平面外稳定260

7.2.3 双向受弯的实腹式压弯构件稳定262

7.3 实腹式压弯构件的局部稳定262

7.3.1 压弯构件的翼缘稳定262

7.3.2 压弯构件的腹板稳定263

7.4 格构式压弯构件的稳定266

7.4.1 弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件266

7.4.2 弯矩绕实轴作用的格构式压弯构件267

7.5 压弯构件的柱脚设计269

小结及学习指导274

思考题275

习题276

附录278

附录1 钢材的化学成分和机械性能278

附录2 钢结构所用材料的强度设计值和物理性能指标284

附录3 型钢截面参数表288

附录4 常用截面回转半径的近似值309

附录5 轴心受压构件的稳定系数309

附录6 H型钢和等截面工字形简支梁的系数βb313

附录7 轧制普通工字钢简支梁的ψb313

附录8 螺栓和锚栓的规格314

附录9 疲劳计算的构件和连接分类315

参考文献321