建筑结构荷载设计手册

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陈基发,沙志国 著
图书标签:
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  • 建筑力学
  • 抗震设计
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出版社: 中国建筑工业出版社
ISBN:9787112067954
版次:1
商品编码:10135061
包装:精装
丛书名: 建筑结构设计系列手册
开本:16开
出版时间:2004-01-01
用纸:胶版纸
页数:518
正文语种:中文

具体描述

内容简介

   《建筑结构荷载设计手册》共有荷载分类和荷载效应组合、永远荷载、楼面和屋面活荷载、吊车荷载、雪荷载、风荷载、地震作用及结构内力计算例题等8章。

目录

第一章 荷载分类和荷载效应组合
第二章 永久荷载
第三章 楼面和屋面活荷载
第四章 吊车荷载
第五章 雪荷载
第六章 风荷载
第七章 地震作用
第八章 结构内力计算例题
附录一 自动扶梯荷载参数
附录二 电信建筑、专用仓库及部分工业建筑楼面等效活荷载标准值
附录三 车辆荷载
附录四 双向板楼面等效均布荷载计算表
附录五 国内吊车的技术资料
附录六 国内外部分民用直升机技术资料
附录七 我国部分城市的雪压和风压数据
附录八 我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分级
主要参考文献

精彩书摘

一、荷载分类
建筑结构上的荷载可分为三类:
(一)永久荷载(恒荷载):例如结构自重、土压力、预应力等;
(二)可变荷载(活荷载):例如屋面活荷载、屋面积灰荷载、楼面活荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载等。地震作用在设计中一般也按可变作用考虑,本手册包括由地震作用引起的地震力;
(三)偶然荷载:例如爆炸力、撞击力等。对特别重要的建筑结构(甲类建筑),地震作用应按偶然作用考虑,即采用超过本地区抗震设防烈度的作用值。
在建筑结构设计中,有时也会遇到有水压力作用的情况,对水位不变的水压力按永久荷载考虑,而水位变化的水压力按可变荷载考虑。
二、荷载代表值
设计建筑结构时,无论是按承载能力极限状态还是按正常使用极限状态进行设计,在各种极限状态表达式中,总是要涉及到荷载或其他作用。任何荷载在实际情况中,都具有明显的随机性,而在设计表达式中直接采用的荷载值称为荷载代表值。
对不同类别的荷载,在不同的极限状态设计中,应采用不同的代表值,其中最基本的代表值是荷载的标准值。荷载标准值是指荷载在结构设计基准期内的最大荷载统计分布的特征值,例如均值、众值、中值或某个分位值。《建筑结构荷载规范》GBJ50009-2001规定一般结构的设计基准期为50年,它与一般结构的设计使用年限相当。
对永久荷载在各种设计表达式中均应采用标准值作为代表值。
对可变荷载应根据设计的不同要求,采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值。
……

前言/序言

  80年代后期,我国工业及民用建筑的结构设计规范相继进行了修订,采用了以概率理论为基础的极限状态设计方法,将建筑结构荷载规范与各类结构设计规范的内容有机结合,互相配套,形成完整的新设计方法体系,因而各规范的内容变动较大。为了介绍和推广使用新修订的结构设计规范,已出版了不少书籍和手册,但有关建筑结构荷载方面的很少。编写这本手册的目的就在于弥补这方面的空白。针对建筑结构设计中常遇到的有关荷载的问题,以《建筑结构荷载规范》(GBJ9-87)及《建筑抗震设计规范》(GBJ11-89)中有关条文内容为核心,并参考相应规范修订稿及有关资料编写这本设计手册,还通过例题形式来说明规范条文的正确应用。本手册以实用为目的,有关规范条文的背景资料和编制说明不在本手册中涉及。
  本手册共分八章及六个附录,其内容包括荷载分类、荷载效应组合、永久荷载、楼面和屋面活荷载、吊车荷载、雪荷载、风荷载以及地震力等。
  考虑到使用上的方便,将有关地震作用下的地震力设计参数也纳入本手册。这样可在结构设计初期汇集设计荷载时,有利于设计人员的查阅。
  本手册除规范的内容外,尽量选编一些与荷载有直接关系的基础资料供设计人员查阅,例如在附录中列出的各类吊车、车辆和自动扶梯的技术数据;对在规范中不明确而在设计中又经常遇到的问题,作适当的介绍,提供一些可作参考的资料和方法,例如山区基本风压、吊车工作制与工作级别的关系、双向板楼面的等效均布活荷载等问题。手册中还增加了一些规范中未规定的荷载设计值。
《工程结构设计理论与实践》 引言 在现代工程建设领域,安全、可靠、经济的结构设计是确保工程项目成功的基石。从高耸入云的摩天大楼到横跨江河的宏伟桥梁,再到承载重要功能的厂房和公共设施,每一个成功的背后都离不开严谨的结构设计理论与精湛的工程实践。本书《工程结构设计理论与实践》旨在系统地梳理和阐述现代结构工程所依赖的核心理论,并结合丰富的工程实例,展现这些理论在实际设计与施工中的应用,为广大工程技术人员、科研人员以及相关专业的学生提供一本全面、深入、实用的参考著作。 本书力求跳出单纯的公式推导和规范条文堆砌,更侧重于理解结构行为的内在机理,以及如何在复杂的工程环境中灵活运用设计原则。我们相信,只有深刻理解了理论的精髓,才能在实践中做出最优的决策,应对层出不穷的设计挑战。 第一部分:结构力学基础理论与方法 结构工程的根基在于力学。本部分将从最基础的力学概念出发,逐步深入到现代结构分析所必需的理论知识。 第一章:基本概念与材料性质 力的概念与分类: 深入探讨力的作用、力的平衡、力的分解与合成等基本概念。介绍静力、动力、表面力、体积力等不同类型的力,以及它们在结构中的表现形式。 材料的力学性能: 详细阐述混凝土、钢材、木材、砌体等常用工程材料的力学性能。重点介绍应力、应变、弹性模量、泊松比、屈服强度、抗拉强度、抗压强度、韧性、疲劳性能等关键指标,并讨论材料在不同荷载条件下的行为特性。我们将强调材料试验的意义以及如何通过实验数据来指导设计。 应力与应变分析: 引入应力张量和应变张量的概念,讲解如何通过应力与应变之间的关系(本构关系)来描述材料在受力后的变形和内力变化。介绍虎克定律及其适用范围,以及非线性材料的行为特点。 第二章:结构的变形与内力分析 静力学基本原理: 复习并深化对力的平衡方程、力矩平衡方程的应用,以及如何建立结构的静力平衡方程。 结构的变形: 阐述结构的位移、转角、挠度等变形概念。介绍梁的挠曲线方程,以及积分法、微分法、能量法等求解变形的方法。 内力分析: 详细介绍剪力、弯矩、轴力、扭矩等内力的概念及其与外力的关系。重点讲解截面法、图解法等求解各种结构(梁、桁架、框架、连续梁等)内力的方法。讨论位移法和力法等矩阵位移法和挠度法的应用,以及它们在计算机辅助设计中的重要作用。 结构动力学基础: 介绍结构的振动特性,包括自由振动、强迫振动、阻尼振动等。讲解自由振动方程、固有频率、振型等概念,以及如何分析结构在动力荷载(如地震、风振、机械振动)作用下的响应。 第二部分:结构荷载与作用组合 结构设计的第一步是准确地确定作用在结构上的各种荷载。本部分将系统介绍各类荷载的特点、计算方法以及荷载组合原则。 第三章:永久荷载与可变荷载 恒荷载(Permanent Loads): 详细讲解结构自重、构件自重、恒定的装修和设备荷载等恒荷载的计算方法。强调精确计算恒荷载对于结构经济性和安全性的重要性。 活荷载(Live Loads): 深入分析各种可变荷载的来源和特性,包括: 使用活荷载: 住宅、办公、商店、仓库、工业厂房等不同使用功能下的人员、家具、设备、物品等的荷载。介绍均布活荷载、集中活荷载、移动荷载等概念。 堆积活荷载: 粮、煤、土等堆积物产生的荷载,分析其堆积角度、堆积高度等因素的影响。 交通荷载: 车辆、行人等在桥梁、楼板等结构上产生的动态荷载,介绍车辆荷载模型、冲击系数等。 覆冰雪荷载: 寒冷地区屋面、构件等承受的冰雪荷载,分析降雪量、积雪厚度、风吹雪等影响因素。 水荷载: 储水构件(水箱、水池)、桥墩等承受的水压力。 土压力: 地下构件(挡土墙、地下室外墙)承受的土压力,考虑土的性质、地下水位等。 特殊荷载: 介绍其他类型的荷载,如风荷载(根据风速、地形、结构形式计算)、地震作用(根据场地类别、结构重要性、地震动参数确定)、温度作用(考虑温度变化引起的应力与变形)、收缩徐变(混凝土结构)等。 第四章:荷载组合与设计准则 荷载组合的意义: 解释荷载组合是为了模拟结构在实际使用过程中可能出现的各种最不利的荷载组合情况,从而保证结构的安全性。 荷载组合的基本原则: 介绍基于概率理论的极限状态设计方法,包括: 荷载分项系数: 讨论不同类型荷载(恒荷载、活荷载、风荷载、地震荷载等)的分项系数,以及这些系数的取值依据。 组合系数: 解释在多荷载同时作用时,如何考虑不同荷载之间的相关性和概率性,引入组合系数来减小作用不大的荷载的影响。 几种典型的荷载组合模式: 介绍不同设计规范中提供的各种荷载组合类型,如基本组合、特殊组合等,并举例说明其应用。 作用组合的考虑: 区分荷载(Load)与作用(Action),例如温度变化、不均匀沉降等也可能引起结构内力,将其作为“作用”与荷载共同组合。 可靠度理论与分项系数的确定: 简要介绍可靠度理论在荷载组合中的应用,说明分项系数的确定与材料性能变异性、荷载变异性、构件重要性等级等因素的关联。 第三部分:结构分析与设计方法 在明确荷载后,接下来便是根据理论和规范进行结构分析,并设计出满足要求的结构构件。 第五章:结构分析方法 经典结构分析方法回顾: 虚功原理与虚力原理: 介绍这些能量原理在结构分析中的应用,如求解位移、内力等。 荷载法的应用: 针对不同的结构形式(梁、桁架、框架),如何运用荷载法进行系统分析。 矩阵结构分析方法: 位移法(Stiffness Method): 详细介绍其基本原理,包括节点位移、刚度矩阵、荷载矩阵、内力与位移的关系等。重点讲解其在计算机分析中的优势及其应用。 力法(Flexibility Method): 介绍其基本原理,包括选择超静定结构、选取冗余力、建立柔度矩阵、求解冗余力等。 有限元法(Finite Element Method, FEM): 深入阐述有限元法的基本思想,包括区域离散化、单元选择、单元刚度矩阵推导、整体刚度矩阵组装、边界条件施加、求解节点位移、计算单元内力和应力等。介绍二维、三维有限元模型在复杂结构分析中的应用,如壳体、实体单元等。 计算机辅助结构分析软件的应用: 介绍当前主流的结构分析软件(如SAP2000, ETABS, MIDAS, ANSYS等)的功能和应用场景,强调软件在处理复杂结构、非线性分析、动力分析等方面的重要作用,并讨论模型建立、荷载施加、结果解读的注意事项。 第六章:结构构件设计原理 承载能力极限状态设计: 设计依据: 阐述构件设计所遵循的极限状态设计理念。 钢筋混凝土构件设计: 讲解梁、柱、板、墙等构件的受力分析和配筋计算,包括受压区、受拉区、抗剪、抗扭设计等。讨论钢筋混凝土材料的受力特性和破坏模式。 钢结构构件设计: 讲解钢梁、钢柱、连接件等的受力分析和截面选择,包括局部屈曲、整体失稳、连接设计等。强调钢材的高强度和延性优势。 砌体结构构件设计: 介绍砖、砌块等砌体构件的承载能力计算,考虑墙体受压、受弯、受剪等。 正常使用极限状态设计(正常使用性): 变形控制: 讲解如何限制结构的挠度、位移,以保证结构的正常使用和美观。 裂缝控制: 讨论如何通过合理设计和配筋来控制钢筋混凝土构件的裂缝宽度,保证结构的耐久性和外观。 振动控制: 介绍在动力荷载作用下,如何通过结构参数的调整来限制结构的振动,确保使用舒适性。 耐久性设计: 讨论影响结构耐久性的因素,如环境侵蚀、化学腐蚀、磨损等,以及如何在设计中采取相应的防护措施(如材料选择、保护层厚度等)。 第四部分:工程实践与案例分析 理论与实践相结合是工程设计的关键。本部分将通过具体工程实例,展现理论在实际应用中的精妙之处。 第七章:常用结构类型的设计特点 框架结构: 详细介绍框架梁、柱、节点的设计与分析,以及整体稳定性的考虑。 剪力墙结构: 讲解剪力墙的受力特点、结构布置、配筋设计,以及与框架结构的组合应用。 钢结构体系: 介绍不同类型的钢结构(如门式钢架、桁架、空间网格等)的设计要点,以及钢连接的设计。 砌体结构(砌块、砖混): 阐述砌体结构的受力特点、构造要求以及抗震设计考虑。 组合结构: 介绍钢-混凝土组合梁、组合柱等的设计原理与应用。 第八章:特殊结构与抗震设计 高层建筑结构: 重点讨论高层建筑的风荷载、地震作用、整体稳定性、筒体结构、隔震减震等设计考虑。 大跨度结构: 介绍大跨度桥梁、屋盖等结构(如拱桥、斜拉桥、悬索桥、空间桁架、索膜结构)的设计难点与技术。 地下结构: 讲解地下室、隧道、挡土墙等承受土压力、水压力、地面荷载等的设计。 抗震设计原则与方法: 详细阐述抗震设防烈度、地震作用的计算、结构抗震性能目标、抗震构造措施、抗震验算等。介绍延性设计、耗能减震等先进的抗震设计理念。 第九章:工程案例分析 本章将选取若干不同类型的典型工程项目,从荷载确定、结构选型、方案设计、详细计算到施工组织等环节进行深入剖析。案例可能包括: 某高层住宅楼结构设计: 重点展示恒活荷载组合、风地震作用分析、剪力墙与框架组合结构设计。 某大型体育场馆钢结构设计: 突出大跨度空间结构分析、节点设计、风荷载模拟。 某市政桥梁结构设计: 涉及交通荷载、温度作用、基础设计等。 某地下综合管廊结构设计: 强调土压力、水压力、施工顺序等。 结论 《工程结构设计理论与实践》不仅是对现有结构工程知识体系的梳理与整合,更是对未来结构工程发展趋势的探索与展望。我们希望通过本书,能够帮助读者建立起扎实的理论基础,掌握先进的分析方法,理解设计原则的精髓,并在实际工程中灵活运用,创造出更多安全、可靠、美观、经济的建筑作品。结构工程是一门既有深厚理论根基,又极具实践创造性的学科,唯有持续学习、不断探索,才能在不断变化的工程挑战中保持领先。

用户评价

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作为一名资深的建筑设计师,我对结构设计规范的理解往往是从“合规性”和“美观协调性”的角度出发的。我希望这本《建筑结构荷载设计手册》能用一种更偏向于“宏观控制”和“概念理解”的语言来阐述荷载问题。我更感兴趣的是,不同荷载组合对建筑形态的最终影响是什么?比如,在特定的风速和地震烈度下,为了满足结构安全,我们可能需要在建筑外形上做出哪些妥协或优化?如果书中能提供一些基于不同荷载场景下的经典建筑案例分析,展示结构工程师是如何权衡各种力学要求与建筑意图的,那就太棒了。我不需要那种过于繁琐的数值计算过程,我需要的是对荷载作用机理的深刻洞察,以及如何将这种洞察转化为具有艺术感和功能性的结构方案。例如,如何通过合理布置核心筒或设置伸臂桁架来有效地抵抗侧向推力,同时又不破坏立面的完整性。如果这本书能为建筑师提供一个坚实的“力学后盾”,帮助我们在创作自由度和结构安全之间找到最佳平衡点,那它就成为了我案头必备的参考书。

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我是一名结构荷载的教学研究人员,在为本科生和研究生备课时,我需要一本既能提供最新行业标准,又能有效衔接理论教学的书籍。我希望这本书的结构能够非常清晰地划分理论基础、规范解读和案例应用三个层面。在理论部分,需要对各种力(如地震惯性力、风致涡流脱落)的物理成因有深刻的阐述,最好能结合一些基础的振动学和流体力学原理。在规范解读部分,要求对国家或行业标准中的关键系数和假设进行详细的“条文释义”,阐明其背后的工程哲学。最关键的是,案例应用部分,需要展示如何将这些抽象的荷载值和作用形式,通过有限元分析软件(如SAP2000, ETABS等)进行建模和求解的全过程,并对软件输出的结果进行合理的工程判断。如果书中能提供不同软件平台下荷载输入的对比分析,帮助学生理解不同工具的差异性,那它将是课堂教学和毕业设计中最理想的辅助教材。

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说实话,我是一个刚踏入建筑行业不久的年轻技术员,面对厚厚的规范手册总是感到有些力不从心,很多公式推导和参数选取缺乏直观的感受。我衷心希望这本《建筑结构荷载设计手册》能够真正做到“手册”的精髓——即易查、易懂、易用。最好的情况是,书中能用大量的流程图和对比表格来梳理不同荷载工况的计算步骤。比如,针对一个多层办公楼项目,从初步方案到施工图设计,我们需要依次考虑哪些荷载组合?每一步的决策点在哪里?如果书中能提供一些“新手常见错误警示”或者“设计陷阱”的板块,那对我来说简直是福音。我希望它能像一位耐心的导师,用最简洁明了的语言,将复杂的结构力学概念“翻译”成可以在实际工作中直接套用的操作指南。我不太看重那些过于深奥的理论推导,我更需要的是那种“一看就知道该怎么做”的实操性指导,能让我迅速建立起对荷载设计的信心和基本框架。

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这本书的书名是《建筑结构荷载设计手册》,所以作为一名结构工程师或者相关专业的学生,我非常期待能从这本书里找到关于现代建筑荷载设计规范的最新解读和详尽的案例分析。我希望它能像一本“武功秘籍”一样,清晰地梳理出各种活荷载、恒荷载、风荷载、雪荷载以及罕遇荷载(比如地震作用)在不同地区、不同结构类型下的取值标准、计算方法和作用效应分析。特别是对于一些非传统结构的荷载设定,比如超高层建筑的动力效应,或者复杂空间结构的空间刚度分配,我希望书中能提供深入浅出的图示和公式推导,让我能一目了然地掌握其背后的力学原理。如果书中能结合国内外的最新设计标准(比如最新的抗震规范或风荷载规范),并且辅以大量实际工程中遇到的复杂工况的解决思路,那这本书的价值就不仅仅是一本工具书,更是一部实战指南了。我特别关注那些容易被忽略的细节,比如结构构件的次生效应、温度应力的精确计算,以及如何利用软件模拟结果对理论荷载进行合理的修正和优化。一本好的设计手册,应该能帮助我们做到既安全可靠,又经济合理,而不是一味地保守设计。

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我对工程的可靠性和长期耐久性有着近乎苛刻的要求。因此,我更关注那些与时间、环境变化相关的荷载效应,比如材料的徐变、收缩应力、疲劳损伤以及在极端气候条件下的性能评估。我希望《建筑结构荷载设计手册》能在标准荷载之外,深入探讨“非典型”或“时变”荷载的影响。例如,在沿海地区,如何量化和设计考虑腐蚀环境下的结构安全裕度?对于那些使用新型高性能材料的结构,标准规范中的某些系数是否依然适用?如果书中能包含一些关于结构健康监测(SHM)数据与理论荷载模型之间的反馈和校准方法,那就更具前瞻性了。我希望这本书能引导我们超越规范的最低要求,去思考结构在数十年乃至上百年后的潜在风险,并提供前瞻性的设计策略,确保结构不仅在“首次使用”时安全,而且在整个生命周期内都表现稳健。

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可以可以可以可以可以可以

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比书店便宜,质量不错。。。。。。。。。

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内容详实,不过书出版有些年头了,希望能更新到最新版本的。

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不错的参考资料,可以做为设计参考时用。

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本手册共分八章及六个附录,其内容包括荷载分类、荷载效应组合、永久荷载、楼面和屋面活荷载、吊车荷载、雪荷载、风荷载以及地震力等。

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很好的一本书,可以慢慢品味

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很实用啊,就是有点小贵

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不错的参考资料,可以做为设计参考时用。

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