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第1章 绪论1

本章知识点1

1.1 荷载与作用1

1.1.1 作用及其分类1

1.1.2 土木工程不同领域中的荷载类型2

1.2 荷载的随机性及其取值3

1.2.1 荷载的随机性3

1.2.2 荷载的取值3

1.3 荷载与结构设计的关系4

1.3.1 效应与抗力4

1.3.2 结构设计中的几个重要概念4

1.3.3 结构设计方法的演进7

小结及学习指导8

思考题9

第2章 重力荷载10

本章知识点10

2.1 结构自重10

2.2 土的自重应力11

2.3 楼、屋面活荷载12

2.3.1 楼面活荷载12

2.3.2 屋面活荷载15

2.4 雪荷载17

2.4.1 基本雪压17

2.4.2 屋面雪荷载的计算20

2.5 吊车荷载22

2.5.1 吊车工作制等级与工作级别22

2.5.2 吊车竖向荷载与水平荷载23

2.6 车辆荷载25

2.6.1 公路汽车荷载25

2.6.2 城市桥梁汽车荷载28

2.6.3 列车荷载29

2.7 人群荷载29

2.7.1 公路桥梁人群荷载29

2.7.2 城市桥梁人群荷载29

2.7.3 铁路桥梁人行道荷载30

小结及学习指导30

思考题31

习题31

第3章 侧压力33

本章知识点33

3.1 土的侧压力33

3.1.1 土侧压力分类33

3.1.2 土侧压力的计算34

3.2 静水压力及动水压力42

3.2.1 静水压力42

3.2.2 动水压力43

3.3 波浪荷载44

3.3.1 波浪的分类44

3.3.2 波浪荷载的计算45

3.4 冻胀力49

3.4.1 冻土的概念、性质及与结构物的关系49

3.4.2 土的冻胀原理50

3.4.3 冻胀力的分类与计算50

3.5 冰压力53

3.5.1 冰压力概念及分类53

3.5.2 冰压力的计算54

小结及学习指导56

思考题56

习题56

第4章 风荷载58

本章知识点58

4.1 风的基本知识58

4.1.1 风的形成58

4.1.2 两类性质的大风59

4.1.3 我国风气候总况60

4.1.4 风级60

4.2 风压61

4.2.1 风压与风速的关系61

4.2.2 基本风压63

4.2.3 非标准条件下的风速或风压的换算66

4.3 结构抗风计算的几个重要概念68

4.3.1 结构的风力与风效应68

4.3.2 顺风向平均风与脉动风69

4.3.3 横风向风振69

4.4 顺风向结构风效应71

4.4.1 顺风向平均风效应71

4.4.2 顺风向脉动风效应75

4.4.3 顺风向总风效应78

4.5 横风向结构风效应80

4.5.1 作用于物体的风力80

4.5.2 结构横风向风力81

4.5.3 结构横风向风效应82

4.5.4 结构总风效应83

小结及学习指导83

思考题84

习题84

第5章 地震作用85

本章知识点85

5.1 概述85

5.2 地震基本知识85

5.2.1 地震的类型和成因85

5.2.2 地震分布87

5.2.3 震级与地震烈度89

5.2.4 地震波91

5.3 地震作用及工程结构抗震设防92

5.3.1 地震作用的概念92

5.3.2 抗震设防目标与标准94

5.4 建筑结构的地震作用计算96

5.4.1 简述96

5.4.2 反应谱97

5.4.3 振型分解反应谱法101

5.4.4 底部剪力法104

5.5 桥梁的地震作用计算106

5.5.1 铁路桥梁的地震作用106

5.5.2 公路桥梁的地震作用108

5.6 水工建筑物的地震作用计算110

5.6.1 拟静力法111

5.6.2 动力分析法112

5.6.3 地震动土压力112

小结及学习指导113

思考题113

习题114

第6章 其他作用115

本章知识点115

6.1 温度作用115

6.1.1 基本概念及原理115

6.1.2 温度应力和变形的计算116

6.2 变形作用118

6.3 爆炸作用122

6.3.1 爆炸的概念及分类122

6.3.2 爆炸的破坏作用122

6.3.3 爆炸作用的原理与荷载计算122

6.4 浮力作用127

6.5 预加力128

6.5.1 预加应力的概念128

6.5.2 预加应力的方法128

6.6 制动力131

6.6.1 汽车制动力131

6.6.2 吊车制动力132

6.7 冲击力和撞击力132

6.7.1 汽车冲击力132

6.7.2 汽车撞击力133

6.7.3 船只或漂流物的撞击力133

6.8 离心力134

小结及学习指导135

思考题136

习题136

第7章 荷载统计分析138

本章知识点138

7.1 概述138

7.2 荷载的概率模型及其应用139

7.2.1 荷载的概率模型139

7.2.2 设计基准期最大荷载的概率分布函数139

7.3 常遇荷载的统计分析140

7.3.1 永久荷载140

7.3.2 民用建筑楼面活荷载141

7.3.3 风荷载144

7.3.4 雪荷载144

7.4 荷载代表值144

7.4.1 标准值144

7.4.2 频遇值145

7.4.3 准永久值145

7.4.4 组合值146

7.5 荷载效应组合的规则146

7.5.1 Turkstra组合规则146

7.5.2 JCSS组合规则146

小结及学习指导147

思考题147

第8章 结构抗力统计分析149

本章知识点149

8.1 概述149

8.2 结构抗力的不定性150

8.2.1 材料性能的不定性150

8.2.2 几何参数的不定性151

8.2.3 计算模式的不定性152

8.3 结构抗力的统计特征153

8.3.1 抗力的统计参数153

8.3.2 抗力的概率分布155

8.4 材料的标准强度及其设计取值156

8.4.1 材料强度的标准值156

8.4.2 材料强度的设计值157

小结及学习指导160

思考题160

习题160

第9章 结构概率可靠度设计法162

本章知识点162

9.1 概述162

9.2 可靠指标163

9.2.1 结构的功能函数163

9.2.2 可靠指标的概念164

9.3 可靠度计算的基本方法164

9.3.1 中心点法164

9.3.2 验算点法167

9.3.3 相关随机变量的可靠度分析177

9.4 结构体系的可靠度计算182

9.4.1 结构构件的失效性质182

9.4.2 结构体系的基本模型182

9.4.3 结构体系可靠度计算的区间估计法184

9.5 结构构件的目标可靠指标185

9.5.1 目标可靠指标的确定方法185

9.5.2 结构构件设计的目标可靠指标186

9.6 概率极限状态设计法187

9.6.1 直接概率设计法187

9.6.2 基于分项系数表达的概率极限状态设计法189

小结及学习指导204

思考题205

习题205

附录 常用材料和构件的重度207

参考文献211