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第1章 荷载与作用1

1.1 作用1

1.1.1 荷载和作用的概念1

1.1.2 作用效应2

1.2 作用的分类2

1.2.1 按作用形式分类2

1.2.2 按随时间的变异分类2

1.2.3 按随空间位置的变异分类4

1.2.4 按结构的反应特点分类5

思考题5

第2章 重力6

2.1 结构自重6

2.2 土的自重应力7

2.3 雪荷载10

2.3.1 雪压和基本雪压11

2.3.2 屋面雪荷载标准值12

2.3.3 屋面雪荷载影响因素12

2.4 车辆荷载15

2.4.1 公路桥梁车辆荷载16

2.4.2 城市桥梁汽车荷载18

2.4.3 铁路桥梁列车荷载20

2.5 楼（屋）面活荷载20

2.5.1 民用建筑楼面活荷载21

2.5.2 民用建筑屋面活荷载23

2.5.3 工业建筑楼面活荷载24

2.5.4 施工和检修荷载及栏杆水平荷载24

2.6 吊车荷载25

2.6.1 吊车工作制等级与工作级别25

2.6.2 吊车竖向和水平荷载26

2.6.3 多台吊车的组合28

2.6.4 吊车荷载的动力系数29

2.6.5 吊车荷载的组合值、频遇值及准永久值29

2.7 人群荷载30

2.7.1 公路桥梁人群荷载30

2.7.2 铁路桥梁人行道人行荷载30

2.7.3 城市桥梁人群荷载30

思考题31

第3章 侧压力32

3.1 土压力32

3.1.1 基本概念32

3.1.2 土压力类型32

3.1.3 土压力的基本原理33

3.1.4 土压力的计算37

3.1.5 工程中挡土墙土压力计算39

3.2 水压力及流水压力42

3.2.1 静水压力42

3.2.2 流水压力43

3.3 冻胀力44

3.3.1 冻土的概念、性质及与结构物的关系44

3.3.2 土的冻胀原理45

3.3.3 冻胀力的分类45

3.3.4 冻胀力的计算45

思考题46

第4章 风荷载47

4.1 风的有关知识47

4.1.1 风的形成47

4.1.2 两类性质的大风47

4.1.3 风级48

4.2 风压49

4.2.1 风压与风速的关系49

4.2.2 基本风压51

4.2.3 非标准条件下的风速或风压的换算52

4.3 结构抗风计算的重要概念54

4.3.1 结构的风力与风效应54

4.3.2 结构扭转风振等效风荷载55

4.4 顺风向结构风效应56

4.4.1 顺风向平均风与脉动风56

4.4.2 顺风向平均风效应56

4.4.3 顺风向脉动风效应63

4.4.4 顺风向总风效应65

4.5 横风向结构风效应67

4.5.1 横风向风振67

4.5.2 锁定现象及共振区高度69

4.5.3 横风向风振验算71

4.5.4 横风向风振等效风荷载72

4.6 结构总风效应74

4.6.1 风荷载组合工况74

4.6.2 结构横风向驰振、颤振和抖振74

思考题75

第5章 地震作用76

5.1 地震基本知识76

5.1.1 地球构造及地震类型和成因76

5.1.2 地震分布78

5.1.3 震级与烈度79

5.1.4 地震波和地面运动83

5.2 单质点体系地震作用85

5.2.1 单质点体系地震反应85

5.2.2 地震作用和地震反应谱88

5.2.3 设计反应谱90

5.3 多质点体系地震作用93

5.3.1 多质点体系地震反应94

5.3.2 振型分解法95

5.3.3 振型分解反应谱法97

5.3.4 底部剪力法99

思考题102

第6章 其他作用103

6.1 温度作用103

6.1.1 温度作用及温度应力103

6.1.2 温度应力的计算104

6.1.3 温度变化的考虑108

6.2 变形作用的计算111

6.3 偶然荷载113

6.3.1 偶然荷载的一般规定113

6.3.2 爆炸作用114

6.3.3 撞击120

6.4 浮力作用123

6.5 制动力124

6.6 冲击力126

6.6.1 汽车冲击力126

6.6.2 火车冲击力126

6.7 离心力127

6.7.1 汽车离心力127

6.7.2 火车离心力128

6.8 预加应力129

6.8.1 预加应力的概念129

6.8.2 预加应力的原理129

6.8.3 预加应力的方法130

思考题132

第7章 荷载统计分析133

7.1 荷载的概率模型134

7.1.1 随机过程的几个概念134

7.1.2 平稳二项随机过程概率模型134

7.2 荷载的统计参数135

7.3 设计基准期最大荷载的概率分布函数136

7.4 常遇荷载的统计分析136

7.4.1 永久荷载（恒载）136

7.4.2 民用建筑楼面活荷载137

7.5 荷载代表值140

7.6 荷载组合和荷载效应组合的原则143

7.6.1 荷载与荷载效应的关系143

7.6.2 两种常见的荷载（效应）组合原则144

思考题145

第8章 结构抗力统计分析146

8.1 结构抗力统计分析基本概念146

8.1.1 抗力的基本概念146

8.1.2 不定性的基本概念146

8.2 结构抗力的不定性147

8.2.1 材料性能的不定性147

8.2.2 结构构件几何参数的不定性149

8.2.3 结构构件计算模式的不定性151

8.3 抗力的统计参数和概率分布类型152

8.3.1 结构构件抗力的统计参数152

8.3.2 结构构件抗力的概率分布类型153

8.4 材料的标准强度及其设计取值153

8.4.1 材料强度的标准值153

8.4.2 材料强度的设计值154

思考题154

第9章 工程结构可靠度计算方法155

9.1 结构的功能函数及极限状态155

9.1.1 结构功能要求155

9.1.2 结构的功能函数155

9.1.3 结构的极限状态156

9.2 结构可靠度157

9.2.1 可靠度的定义157

9.2.2 结构的可靠指标157

9.3 结构可靠度计算的基本方法159

9.3.1 中心点法159

9.3.2 验算点法163

9.4 相关随机变量的结构可靠度169

9.4.1 正态随机变量和线性功能函数170

9.4.2 非正态随机变量和非线性功能函数171

9.5 结构体系的可靠度171

9.5.1 结构体系基本模型171

9.5.2 结构体系可靠度计算的近似计算方法172

思考题172

第10章 概率极限状态设计法173

10.1 土木工程结构设计方法演变简况173

10.1.1 容许应力设计方法173

10.1.2 破损阶段设计方法174

10.1.3 多系数极限状态设计方法174

10.1.4 基于可靠性理论的概率极限状态设计方法175

10.2 结构设计的目标和原则176

10.2.1 结构的安全等级和设计状况176

10.2.2 结构构件的目标可靠指标178

10.3 直接概率设计法180

10.3.1 概念180

10.3.2 直接概率法的基本思路180

10.4 基于分项系数表达的概率极限状态设计法180

10.4.1 承载能力极限状态下的荷载效应组合181

10.4.2 正常使用极限状态下荷载效应组合183

10.4.3 结构抗震验算184

思考题186

附录A常用材料和构件的自重187

附录B全国各城市的雪压、风压和基本气候199

附录C屋面积雪分布系数229

附录D风荷载体型系数231

参考文献245