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力学篇3

第1章 建筑力学3

1.1 结构机动分析3

1.1.1 概述3

1.1.2 自由度和约束4

1.1.3 几何组成分析8

1.2 静定结构与超静定结构的区别16

1.2.1 受力分析所需的条件不同16

1.2.2 温度变化、制作误差、支座沉降等因素在静定结构中不会产生内力20

1.2.3 温度变化、制造误差和支座位移等因素在超静定结构中可能会引起内力21

1.2.4 工程结构应尽量采用超静定结构23

1.3 静定结构的定性分析及计算24

1.3.1 单跨梁内力的求解——由“取分离体”过渡到“不用取分离体”24

1.3.2 弯矩图和剪力图的一般规律26

1.3.3 桁架33

1.3.4 静定刚架39

1.3.5 三铰拱46

1.4 超静定结构的定性分析及特定条件下的定量判别49

1.4.1 结构变形的连续性49

1.4.2 变形与内力图的关系·力法浅说51

1.4.3 截面的几何特性53

1.4.4 求解杆件变形的图形相乘法60

1.4.5 超静定梁、柱的内力65

1.4.6 连续梁可变荷载的不利布置68

1.4.7 排架结构在水平荷载作用下，柱的剪力分配问题70

1.4.8 框架结构在水平荷载作用下的定性分析71

1.4.9 框架结构在竖向荷载作用下的定性分析74

1.4.10 组合结构76

1.4.11 可以按简支梁求解的超静定梁77

1.4.12 温度变化、制造误差和地基变形在超静定结构产生内力时的内力图78

1.5 应力分析79

1.5.1 弯曲时的正应力79

1.5.2 横力弯曲时的剪应力82

1.5.3 拉弯或压弯构件的正应力86

1.5.4 扭转应力简介87

1.6 模拟试题和题解88

1.6.1 题目部分88

1.6.2 题解部分105

结构篇137

第2章 抗震设计的基本知识137

2.1 地震常识137

2.1.1 地震的种类137

2.1.2 地震术语137

2.1.3 地震震级与地震烈度138

2.1.4 抗震设防烈度142

2.1.5 必须进行抗震设计的起始抗震设防烈度142

2.2 抗震设防的三水准目标142

2.3 抗震设防分类143

2.3.1 概述143

2.3.2 防灾救灾建筑的抗震设防分类145

2.3.3 公共建筑和居住建筑的抗震设防分类146

2.4 各抗震设防类别建筑的抗震设防标准149

2.4.1 抗震设防标准149

2.4.2 相关术语的解释150

2.5 抗震设防三水准目标的实现：两阶段设计152

2.5.1 第一阶段设计152

2.5.2 第二阶段设计154

2.6 场地的选择155

2.6.1 《抗震规范》的规定155

2.6.2 对抗震不利地段的难点——液化土156

2.6.3 对抗震危险地段的难点——发震断裂带上可能发生地表位错的部位160

2.7 建筑形体及其构件布置的规则性161

2.7.1 规范的相关规定161

2.7.2 防震缝165

2.8 非结构构件165

2.8.1 什么是非结构构件165

2.8.2 非结构构件的抗震设计166

2.9 地震作用计算及截面抗震验算简介168

2.9.1 抗震设防烈度、设计基本地震加速度值的对应关系169

2.9.2 设计特征周期——场地类别及设计地震分组169

2.9.3 结构的自振周期——琴弦比喻171

2.9.4 重力荷载代表值174

2.9.5 水平地震影响系数、反应谱、计算水平地震作用的底部剪力法174

2.9.6 竖向地震作用182

2.9.7 截面抗震验算简介183

2.10 隔震和消能减震设计184

2.11 模拟试题和题解186

2.11.1 题目部分186

2.11.2 题解部分193

第3章 建筑结构设计方法及荷载199

3.1 设计方法199

3.1.1 极限状态概述199

3.1.2 极限状态设计表达式204

3.2 荷载208

3.2.1 荷载分类、设计基准期、荷载代表值（标准值、组合值、准永久值、频遇值）及设计值208

3.2.2 荷载组合213

3.2.3 风荷载215

3.2.4 楼面和屋面活荷载223

3.2.5 永久荷载227

3.3 模拟试题和题解229

3.3.1 题目部分229

3.3.2 题解部分236

第4章 混凝土结构241

4.1 概述241

4.2 材料242

4.2.1 钢筋242

4.2.2 混凝土245

4.3 受弯构件承载力的定性分析及简单计算250

4.3.1 正截面承载力250

4.3.2 斜截面承载力及抗剪计算256

4.3.3 抗扭承载力简介259

4.4 轴心受力构件的承载力260

4.4.1 轴心受拉构件的承载力260

4.4.2 轴心受压构件的承载力260

4.5 偏心受力构件的承载力263

4.5.1 偏心受拉构件264

4.5.2 偏心受压构件265

4.6 混凝土构件的变形及裂缝控制268

4.6.1 受弯构件的变形268

4.6.2 裂缝控制270

4.7 预应力混凝土结构272

4.7.1 钢筋的张拉方法272

4.7.2 预应力钢筋的张拉控制应力及对材料性能的要求274

4.7.3 预应力对构件的承载力有没有影响276

4.8 构造规定277

4.8.1 伸缩缝277

4.8.2 混凝土保护层278

4.8.3 钢筋的锚固278

4.8.4 钢筋的连接280

4.9 楼盖结构281

4.9.1 概述281

4.9.2 四边支承矩形板的受力特点及设计方法283

4.10 多层和高层建筑混凝土结构的抗震和非抗震设计285

4.10.1 混凝土高层建筑的界定及主要结构形式285

4.10.2 各类结构的最大适用高度和最大适用高宽比286

4.10.3 结构的平面布置288

4.10.4 抗震等级290

4.10.5 框架结构（含“强柱弱梁”的道理）292

4.10.6 剪力墙结构298

4.10.7 框架-剪力墙结构（简称“框-剪结构”）301

4.10.8 框架-核心筒结构304

4.10.9 筒中筒结构307

4.10.10 复杂的高层建筑结构308

4.10.11 防震缝309

4.10.12 抗震设计中的几个“强”与“弱”的问题310

4.11 模拟试题和题解311

4.11.1 题目部分311

4.11.2 题解部分334

第5章 钢结构348

5.1 概述348

5.2 钢材349

5.2.1 钢结构对钢材力学性能的要求349

5.2.2 影响钢材力学性能的因素351

5.2.3 钢材的强度设计值355

5.2.4 钢材产品的规格356

5.3 连接357

5.3.1 焊缝连接357

5.3.2 紧固件连接361

5.4 轴心受力构件363

5.4.1 轴心受力构件的强度验算363

5.4.2 轴心受压构件的整体稳定364

5.4.3 轴心受压构件的局部稳定367

5.4.4 构件的允许长细比[λ]368

5.5 受弯构件和压弯构件369

5.5.1 受弯构件——梁的强度计算369

5.5.2 受弯构件——梁的整体稳定370

5.5.3 受弯构件——梁的局部稳定373

5.5.4 吊车梁的疲劳问题374

5.5.5 钢与混凝土组合梁375

5.5.6 压弯构件简介376

5.5.7 柱脚的防护377

5.6 多层和高层钢结构的抗震和非抗震设计377

5.6.1 各类钢结构多、高层建筑的适用高度377

5.6.2 各类多、高层钢结构建筑的高宽比限制379

5.6.3 2010版《建筑抗震设计规范》对多、高层钢结构的抗震等级的划分380

5.6.4 防震缝381

5.6.5 竖向支撑381

5.6.6 水平支撑383

5.6.7 柱截面形式383

5.6.8 钢框架结构抗震构造措施383

5.7 钢结构涂装工程386

5.7.1 概述386

5.7.2 钢材表面除锈387

5.7.3 防腐蚀涂料涂装388

5.7.4 防火涂料涂装389

5.8 模拟试题和题解390

5.8.1 题目部分390

5.8.2 题解部分399

第6章 砌体结构405

6.1 概述405

6.2 材料405

6.2.1 块体和砂浆的强度等级405

6.2.2 砌体的力学性能及计算指标406

6.3 受压构件410

6.3.1 静力计算时的刚性方案、弹性方案和刚弹性方案410

6.3.2 刚性方案多层房屋的外墙可以不考虑风荷载影响的情况411

6.3.3 墙和柱的高厚比412

6.3.4 无筋受压构件计算简介415

6.4 一般构造要求416

6.4.1 对材料的要求416

6.4.2 承重的独立砖柱截面、毛石墙截面和毛料石柱截面的最小尺寸417

6.4.3 防止局部受压破坏的措施417

6.4.4 在砌体中留槽洞及埋设管道的规定418

6.4.5 防止或减轻墙体开裂的主要措施418

6.5 圈梁、过梁、墙梁及挑梁421

6.5.1 圈梁421

6.5.2 过梁421

6.5.3 墙梁422

6.5.4 挑梁426

6.6 配筋砖砌体构件简介427

6.6.1 网状配筋砖砌体构件427

6.6.2 砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层的组合砌体构件427

6.6.3 砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙428

6.7 砌体结构构件抗震设计428

6.7.1 多层房屋的总高度、层数和层高的限制428

6.7.2 多层砌体房屋总高度与总宽度的最大比值限制430

6.7.3 房屋抗震横墙的最大间距430

6.7.4 砌体墙段的局部尺寸限值432

6.7.5 多层砌体房屋的建筑布置和结构体系432

6.7.6 底部框架-抗震墙房屋的结构布置433

6.7.7 多层砖砌体房屋抗震构造措施434

6.7.8 底部框架-抗震墙房屋抗震构造措施436

6.7.9 配筋混凝土小型空心砌块抗震墙房屋437

6.7.10 生土房屋和石砌体房屋的层数和高度限制440

6.8 砌体施工若干问题440

6.8.1 砌体结构砌筑前预先浇水的问题440

6.8.2 砖砌体的转角处和交接处不能同时砌筑时的处理方法442

6.8.3 临时施工洞口和脚手眼的留置问题443

6.9 模拟试题和题解443

6.9.1 题目部分443

6.9.2 题解部分454

第7章 地基与基础461

7.1 土的物理性质及工程分类461

7.1.1 土的生成461

7.1.2 土的结构461

7.1.3 土的三相组成462

7.1.4 土的物理性质指标464

7.1.5 黏性土的缩限、塑限、液限、塑性指数和液性指数466

7.1.6 岩土的分类467

7.2 地基的强度与变形469

7.2.1 概述469

7.2.2 土体的抗剪强度469

7.2.3 土的压缩系数a和压缩模量Es471

7.2.4 地基变形的原因及计算深度472

7.2.5 建筑物的地基变形控制473

7.3 地基基础设计的基本规定474

7.3.1 地基基础设计等级474

7.3.2 与地基基础设计等级相应的设计要求475

7.4 基础设计476

7.4.1 基础的埋置深度476

7.4.2 地基承载力验算477

7.4.3 无筋扩展基础480

7.4.4 扩展基础482

7.4.5 柱下条形基础484

7.4.6 高层建筑的筏形基础和箱形基础485

7.4.7 桩基础487

7.5 软弱地基491

7.5.1 软弱地基的利用491

7.5.2 软弱地基的处理492

7.5.3 沉降缝493

7.5.4 砌体承重结构房屋防止不均匀沉降的措施494

7.5.5 大面积地面荷载494

7.6 地基的冻胀性及应对措施494

7.6.1 地基的冻胀性494

7.6.2 防冻害措施495

7.7 土压力、挡土墙和基坑工程495

7.7.1 土压力495

7.7.2 重力式挡土墙497

7.7.3 基坑工程497

7.8 地基及基础可不进行抗震验算的情况500

7.8.1 可不进行抗震验算的天然地基及基础500

7.8.2 可不进行抗震验算的桩基500

7.9 模拟试题和题解500

7.9.1 题目部分500

7.9.2 题解部分511

第8章 其他结构体系及结构制图516

8.1 木结构516

8.1.1 木材516

8.1.2 若干计算规定519

8.1.3 构造要求520

8.1.4 木结构防火521

8.1.5 木结构的防潮通风措施522

8.2 大跨度结构523

8.2.1 平板网架结构523

8.2.2 悬索结构526

8.3 建筑结构制图529

8.4 模拟试题和题解536

8.4.1 题目部分536

8.4.2 题解部分541

参考文献543