荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法

前言

　　1998年國家教育部頒布新的本科專業(yè)目錄，將原建筑工程專業(yè)、交通土建專業(yè)等調(diào)整合并為土木工程專業(yè)。為了適應(yīng)專業(yè)拓寬后教學(xué)需要，全國高等學(xué)校土木工程專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)制定了土木工程專業(yè)本科(四年制)培養(yǎng)方案。該方案著眼于培養(yǎng)厚基礎(chǔ)、寬口徑的土木工程人才，將“荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法”列為土木工程專業(yè)平臺(tái)課程，認(rèn)為工程結(jié)構(gòu)荷載和可靠度設(shè)計(jì)原理應(yīng)作為土木工程專業(yè)本科學(xué)生必備的基礎(chǔ)知識(shí)，一個(gè)結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)當(dāng)掌握各類工程結(jié)構(gòu)荷載取值方法、荷載產(chǎn)生的背景、工程結(jié)構(gòu)可靠度原理及設(shè)計(jì)方法。有鑒于此，我們編寫了這部教材?！　」こ探Y(jié)構(gòu)是指用建筑材料建造的房屋、道路、橋梁、隧道等工程設(shè)施，這些工程設(shè)施在建造和使用過程中受到各種環(huán)境作用，需要一個(gè)結(jié)實(shí)的骨架承受可能出現(xiàn)的各種荷載作用。工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的第一步就是要確搴施加在結(jié)構(gòu)上的荷載與作用，并要以最經(jīng)濟(jì)的手段保證結(jié)構(gòu)在預(yù)定的使用期限內(nèi)有足夠的承載能力抵抗自然界各種作用力，將結(jié)構(gòu)變形控制在滿足正常使用的范圍內(nèi)。由于工程結(jié)構(gòu)種類繁多，荷載產(chǎn)生的環(huán)境和背景各有所異，荷載作用的方式和大小亦不相同；再加上受條塊分割管理體制的影響，我國建筑工程、公路工程、鐵路工程等土木相關(guān)行業(yè)都有著各自的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范，這些標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中荷載取值方法和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理尚不完全統(tǒng)一，有些還存在較大差異。本書在著重介紹荷載取值計(jì)算和結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)的基本原理的基礎(chǔ)上，主要涉及建筑結(jié)構(gòu)和公路工程結(jié)構(gòu)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范給出了荷載及設(shè)計(jì)方法。　　本書參照土木工程專業(yè)本科(四年)培養(yǎng)方案中《荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法》教學(xué)大綱編寫，全書分為兩個(gè)部分，第一部分介紹了工程結(jié)構(gòu)荷載，內(nèi)容包括：荷載與作用分類；重力作用引起的土壓力、建筑結(jié)構(gòu)恒載與活載、公路橋梁車輛及人群荷載、雪荷載；水作用引起的靜水和流水壓力、波浪壓力、冰壓力、撞擊力和浮托．力，’房屋及橋梁結(jié)構(gòu)順風(fēng)向平均風(fēng)效應(yīng)和脈動(dòng)風(fēng)效應(yīng)、橫風(fēng)向風(fēng)振；建筑結(jié)構(gòu)水平、豎向和扭轉(zhuǎn)地震作用確．定之法及考慮原則，梁橋橋墩、橋臺(tái)、支座水平地震作用和地震動(dòng)水壓力計(jì)算方法；環(huán)境因素引起的溫度應(yīng)力：孿脹力和變形產(chǎn)生的內(nèi)力，爆炸產(chǎn)生機(jī)理和力學(xué)性質(zhì)，行車動(dòng)態(tài)作用等。第二部分介紹了工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)尊原理與方法，內(nèi)容包括：工程結(jié)構(gòu)荷載統(tǒng)計(jì)的概率模型，荷載代表值的定義和統(tǒng)計(jì)特征以及建筑結(jié)構(gòu)和公璺工程承載能力與正常使用極限狀態(tài)作用效應(yīng)組合；影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的因素及結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的統(tǒng)計(jì)特征’譬構(gòu)可靠度的基本概念、結(jié)構(gòu)功能函數(shù)、目標(biāo)可靠度及結(jié)構(gòu)概率可靠度設(shè)計(jì)的實(shí)用表達(dá)式。各章中均有提要、小結(jié)和思考題?！　”緯闪到淌趽?dān)任主編，黃慎江副教授擔(dān)任副主編。書中第1、2、3、4、5、6章由柳炳康編寫，第7、8、9章由黃慎江編寫。衛(wèi)軍教授對本書大綱的確定提出了建設(shè)性意見；碩士研究生朱維賢、王曉菡、劉海濤、歐國浩完成了部分繪圖和校對工作，在此一并致謝?！　∮捎诰幷咚接邢?，書中不妥和疏漏之處，敬請各位讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

本書根據(jù)土木工程專業(yè)本科(四年)培養(yǎng)規(guī)格要求編寫，全書分為兩個(gè)部分：第一部分介紹了工程結(jié)構(gòu)荷載及其確定方法，內(nèi)容包括荷載與作用分類；土壓力及建筑結(jié)構(gòu)和公路橋梁上的重力作用；流水壓力、波浪壓力、冰壓力、撞擊力等水作用力；工程結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載；建筑和橋梁結(jié)構(gòu)地震作用；環(huán)境因素等引起的其它作用。第二部分介紹了工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)原理和方法，內(nèi)容包括工程結(jié)構(gòu)荷載統(tǒng)計(jì)分析；工程結(jié)構(gòu)抗力統(tǒng)計(jì)分析；結(jié)構(gòu)可靠度基本原理；結(jié)構(gòu)概率可靠度設(shè)計(jì)方法。    本書可作為高等學(xué)校土木工程專業(yè)全日制本科生或土建類成人教育的教材，也可供土木工程技術(shù)人員閱讀參考。

作者簡介

柳炳康，1952年7月生，安徽鳳陽人。1982年1月畢業(yè)于合肥工業(yè)大學(xué)民建專業(yè)后留校任教，1988年6月研究生畢業(yè)于合肥工業(yè)大學(xué)結(jié)構(gòu)工程專業(yè)獲碩士學(xué)位。1993年晉升為副教授，1996年聘任為教授?，F(xiàn)任合肥工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院副院長，博士生導(dǎo)師，國家一級(jí)注冊結(jié)構(gòu)工程師。兼任中國工程

書籍目錄

1 荷載與作用  1.1 工程結(jié)構(gòu)荷載與作用  1.2 作用分類  1.3 荷載代表值  本章小結(jié)  思考題2 重力作用  2.1 土重及土的側(cè)壓力  2.2 結(jié)構(gòu)自重  2.3 樓面及屋面活荷載  2.4 廠房吊車荷載  2.5 車輛荷載  2.6 人群荷載   2.7 雪荷載  本章小結(jié)  思考題3 水作用  3.1 靜水作用  3.2 流水作用  3.3 波浪作用力  3.4 冰壓力  3.5 撞擊力  3.6 浮托力  本章小結(jié)  思考題4 風(fēng)荷載  4.1 基本風(fēng)速和基本風(fēng)壓  4.2 風(fēng)壓高度變化系數(shù)  4.3 風(fēng)荷載體型系數(shù)  4.4 順風(fēng)向鳳振   4.5 橫風(fēng)向鳳振  4.6 橋梁風(fēng)荷載  本章小結(jié)  思考題5 地震作用  5.1 地震基礎(chǔ)知識(shí)   5.2 地震區(qū)劃與地震作用  5.3 單質(zhì)點(diǎn)體系水平地震作用  5.4 多質(zhì)點(diǎn)體系水平地震作用  5.5 結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)  5.6 豎向地震作用  5.7 地震作用及計(jì)算方法  5.8 橋梁地震作用  本章小結(jié)  思考題 6 其他荷載與作用  6.1 溫度作用  6.2 變形作用  6.3 凍脹力  6.4 爆炸作用  6.5 行車動(dòng)態(tài)作用  6.6 預(yù)加力  本章小結(jié)  思考題7 工程結(jié)構(gòu)荷載的統(tǒng)計(jì)分析  7.1 荷載的概率模型  7.2 荷載的代表值  7.3 荷載效應(yīng)組合  本章小結(jié)  思考題8 結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的統(tǒng)計(jì)分析  8.1 抗力統(tǒng)計(jì)分析的一般概念  8.2 影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的不定性  8.3 結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的統(tǒng)計(jì)特征  本章小結(jié)  思考題9 結(jié)構(gòu)概率可靠度設(shè)計(jì)法  9.1 土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的歷史與變革  9.2 結(jié)構(gòu)可靠度基本原理  9.3 結(jié)構(gòu)可靠度基本分析方法  9.4 結(jié)構(gòu)概率可靠度直接設(shè)計(jì)方法  9.5 結(jié)構(gòu)概率可靠度設(shè)計(jì)的實(shí)用表達(dá)式  9.6 結(jié)構(gòu)體系可靠度分析  本章小結(jié)  思考題附錄一  常用材料和構(gòu)件的自重附錄二  全國各城市的雪壓和風(fēng)壓值及全國基本雪壓和風(fēng)壓分布圖附錄三  屋面積雪分布系數(shù)附錄四  風(fēng)荷載體型系數(shù)附錄五  中國地震烈度表(1999)附錄六  我國主要城鎮(zhèn)抗震設(shè)防烈度、設(shè)計(jì)基本地震加速度和設(shè)計(jì)地震分組參考文獻(xiàn)

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