《工程荷載與結(jié)構(gòu)可靠度設計原理(二維碼版 平臺課課程群)/高等學校土木工程專業(yè)系列規(guī)劃教材》包括了荷載、結(jié)構(gòu)抗力和結(jié)構(gòu)設計方法三部分內(nèi)容。工程結(jié)構(gòu)重要的功能,就是承受其服役期間可能出現(xiàn)的各種荷載。結(jié)構(gòu)設計時,需要考慮哪些荷載、荷載值大小如何確定,以及各類荷載將如何應用于結(jié)構(gòu)設計計算等,將直接影響結(jié)構(gòu)的安全性。因此,工程結(jié)構(gòu)設計時,需要考慮荷載的種類、產(chǎn)生的背景和計算方法是一名結(jié)構(gòu)工程從業(yè)者需要具備的基本專業(yè)知識,也是土木工程專業(yè)學生為了更好學習《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設計原理》《鋼結(jié)構(gòu)》《土力學及地基基礎(chǔ)》及《工程抗震》等專業(yè)課程所必需掌握的基礎(chǔ)知識。
王汝恒,1963年出生,西南科技大學教授,碩士生導師。1983年重慶建筑工程學院(現(xiàn)已并入重慶大學)力學專業(yè)本科畢業(yè),1988年重慶建筑工程學院碩士研究生畢業(yè),2009年獲重慶大學工學博士。
主要從事土木工程領(lǐng)域的研究與技術(shù)開發(fā),其帶領(lǐng)的科研技術(shù)團隊近年來承擔了國家863重點課題、國防973重點課題、國家自然科學基金等10多項國家科研、工程項目,解決了新型巨型框架結(jié)構(gòu)抗風、設計理論等關(guān)鍵技術(shù),針對汶川地震災區(qū),研發(fā)了災區(qū)再生混凝土利用技術(shù)震損建筑修復加固技術(shù)等,近年獲得專利3項,在國內(nèi)外核心期刊發(fā)表學術(shù)論文20余篇。
李正良,1963年出生,重慶大學教授,博士生導師。1983年重慶建筑工程學院土木系獲工學學士學位,1987年重慶建筑工程學院土木系獲工學碩士學位,1999年重慶建筑工程學院土木系獲工學博士學位。
首屆巴渝學者特聘教授,重慶市名師獎獲得者,享受國務院政府特殊津貼,F(xiàn)任重慶大學土木工程學院副院長,重慶大學結(jié)構(gòu)工程與防災研究中心主任,重慶大學山地城鎮(zhèn)建設與新技術(shù)研究院副院長。長期從事大跨及高聳結(jié)構(gòu)抗風抗震的教學與科研工作,主持國家重大基礎(chǔ)研究前期研究專項、國家自然科學基金重大研究計劃項目、國家自然科學基金項目、教育部骨干教師資助計劃項目等。發(fā)表論文200余篇,其中SCI/EI收錄150余篇。
陳國平,1962年出生,中共黨員,博士,教授,碩士生導師。四川大學生物醫(yī)學工程博士研究生畢業(yè),現(xiàn)任西南科技大學土木工程與建筑學院力學系主任,四川省力學學會常務理事。目前從事材料與結(jié)構(gòu)的力學性能、生物醫(yī)學工程與生物力學領(lǐng)域的研究工作。發(fā)表學術(shù)論文20余篇,主持和參加各級科研項目10余項。
1 荷載與作用
1.1 工程荷載與作用
1.2 作用的分類
1.3 荷載代表值
1.3.1 荷載標準值
1.3.2 荷載組合值
1.3.3 荷載準永久值
1.3.4 荷載頻遇值
本章小結(jié)
思考題
2 重力作用
2.1 結(jié)構(gòu)自重
2.2 樓面及屋面活荷載
2.2.1 民用建筑樓面活荷載
2.2.2 工業(yè)建筑樓面活荷載
2.2.3 樓面等效均布活荷載的確定方法
2.2.4 屋面活荷栽
2.2.5 屋面積灰荷栽
2.2.6 施工、檢修荷載及欄桿水平荷栽
2.3 雪荷載
2.3.1 基本雪壓的確定
2.3.2 屋面積雪分布系數(shù)
2.3.3 雪荷裁計算方法
2.4 吊車荷載
2.4.1 吊車的工作制等級與工作級別
2.4.2 吊車豎向荷栽和水平荷栽
2.4.3 多臺吊車的組合
2.4.4 吊車荷載的組合值、頻遇值及準永久值
2.5 汽車荷載
2.5.1 公路橋梁汽車荷載
2.5.2 城市橋梁汽車荷載
2.6 人群荷載
2.6.1 公路橋梁人群荷載
2.6.2 城市橋梁人群荷栽
2.7 土的自重應力及側(cè)壓力
2.7.1 土的自重應力
2.7.2 土的側(cè)壓力
本章小結(jié)
思考題
習題
3 水作用
3.1 靜水壓力
3.2 流水壓力
3.3 波浪作用力
3.3.1 波浪的概念及分類
3.3.2 浪壓力的計算
3.4 浮托力
3.5 冰壓力
3.5.1 冰壓力的概念及分類
3.5.2 冰壓力的計算
3.6 撞擊力
3.6.1 船舶撞擊力
3.6.2 漂流物撞擊力
本章小結(jié)
思考題
習題
4 風荷載
4.1 風的基本知識
4.1.1 風的形成
4.1.2 三類性質(zhì)的大風
4.1.3 我國風氣候總況
4.1.4 風級
4.1.5 風的破壞作用
4.2 基本風速和基本風壓
4.2.1 基本風速
4.2.2 基本風壓
4.2.3 非標準條件下的風速或風壓的換算
4.3 風壓高度變化系數(shù)
4.4 風荷載體型系數(shù)
4.5 順風向風振
4.5.1 平均風與脈動風
4.5.2 風振系數(shù)
4.5.3 共振分量因子
4.5.4 結(jié)構(gòu)振型系數(shù)
4.5.5 背景分量因子
4.5.6 結(jié)構(gòu)基本周期經(jīng)驗公式
4.5.7 陣風系數(shù)
4.5.8 順風向風荷載標準值
4.6 橫風向風振
4.6.1 橫風向風振與雷諾數(shù)
4.6.2 鎖定現(xiàn)象和共振區(qū)高度
4.6.3 橫風向風振驗算
4.7 橋梁風荷載
4.7.1 橋梁橫橋向風荷載計算
4.7.2 順橋向風荷載計算
本章小結(jié)
思考題
5 地震作用
5.1 地震作用基礎(chǔ)知識
5.1.1 地震的概念
5.1.2 地震的成因與類型
5.1.3 地震波
5.1.4 地震震級與地震烈度
5.1.5 地震術(shù)語
5.1.6 地震作用的特點
5.2 單質(zhì)點體系水平地震反應分析
5.2.1 單自由度體系的振動
5.2.2 單質(zhì)點彈性體系水平地震作用
5.3 多質(zhì)點體系水平地震反應分析
5.3.1 計算簡圖
5.3.2 運動方程
5.3.3 自由振動
5.4 地震作用計算方法
5.4.1 振型分解反應譜法
5.4.2 底部剪力法
5.4.3 時程反應分析法
5.4.4 橋梁結(jié)構(gòu)地震作用的計算
5.5 結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)地震效應
5.6 豎向地震作用
5.6.1 高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑
5.6.2 大跨度結(jié)構(gòu)、長懸臂結(jié)構(gòu)
本章小結(jié)
思考題
6 其他荷載與作用
6.1 溫度作用
6.1.1 溫度作用的基本概念
6.1.2 溫度變形的計算
6.2 變形作用
6.3 凍脹力
6.3.1 土的凍脹原理及作用
6.3.2 凍脹性類別及凍脹力分類
6.4 爆炸作用
6.4.1 爆炸的概念及其類型
6.4.2 爆炸的荷載計算
6.5 行車動態(tài)作用
6.5.1 汽車制動力
6.5.2 汽車沖擊力
6.5.3 汽車撞擊力
6.5.4 離心力
本章小結(jié)
思考題
7 工程結(jié)構(gòu)荷載的統(tǒng)計分析
7.1 荷載的概率模型
7.1.1 平穩(wěn)二項隨機過程模型
7.1.2 Fi(x)與FT(x)統(tǒng)計參數(shù)關(guān)系
7.2 荷載的代表值
7.2.1 荷載標準值
7.2.2 荷栽準永久值
7.2.3 荷載頻遇值
7.2.4 荷載組合值
7.3 荷載效應組合規(guī)則
本章小結(jié)
思考題
8 結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的統(tǒng)計分析
8.1 抗力統(tǒng)計分析的一般概念
8.1.1 概述
8.1.2 基本原理
8.2 影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的不定性
8.2.1 結(jié)構(gòu)構(gòu)件材料性能的不定性
8.2.2 結(jié)構(gòu)構(gòu)件幾何參數(shù)的不定性
8.2.3 結(jié)構(gòu)構(gòu)件計算模式的不定性
8.3 結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的統(tǒng)計特征
8.3.1 抗力的統(tǒng)計參數(shù)
8.3.2 抗力的概率分布
本章小結(jié)
思考題
習題
9 結(jié)構(gòu)可靠度分析與計算
9.1 結(jié)構(gòu)可靠度基本概念和原理
9.1.1 結(jié)構(gòu)的功能要求
9.1.2 結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)
9.1.3 結(jié)構(gòu)的狀態(tài)
9.1.4 結(jié)構(gòu)的可靠度
9.1.5 結(jié)構(gòu)的可靠指標
9.2 結(jié)構(gòu)可靠度分析方法
9.2.1 一次二階矩方法
9.2.2 Monte Carlo法
9.3 結(jié)構(gòu)體系可靠度分析
9.3.1 概述
9.3.2 體系可靠度分析的基本模型
9.3.3 主要失效模式的識別
9.3.4 體系可靠度的近似計算方法
本章小結(jié)
思考題
習題
10 概率極限狀態(tài)設計方法
10.1 土木工程結(jié)構(gòu)設計方法的演變發(fā)展
10.2 結(jié)構(gòu)設計的目標和原則
10.2.1 結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)
10.2.2 結(jié)構(gòu)的安全等級和設計狀況
10.2.3 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的目標可靠指標
10.3 直接概率設計法
10.3.1 一般概念
10.3.2 直接概率法的基本思路
10.4 基于分項系數(shù)表達的概率極限狀態(tài)設計法
10.4.1 單一系數(shù)設計表達式
10.4.2 分項系數(shù)設計表達式
10.4.3 規(guī)范設計表達式
本章小結(jié)
思考題
附錄A 常用材料和構(gòu)件的重度
附錄B 工業(yè)建筑樓面活荷載
參考文獻