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目录1

第1章　绪论1

1.1　钢结构的特点和应用范围1

1.1.1　钢结构的特点1

1.1.2　钢结构的应用范围2

1.2　钢结构的设计计算方法3

1.2.1　概述3

1.2.2　数理统计中的有关名词5

1.2.3　有关极限状态设计的几点说明9

1.2.4　结构可靠度的计算方法11

1.2.5　实用分项系数γ的结构设计表达式13

1.3　纯钢结构工程一览表14

第2章　钢结构材料18

2.1　钢结构对材料的要求18

2.2　钢材的工作性能18

2.2.1　单向拉伸时的工作性能18

2.2.2　受压、受剪时的工作性能19

2.2.3　钢材的破坏形式20

2.3　钢材的主要性能及其测定20

2.4　影响钢材性能的因素22

2.4.1　化学成分的影响22

2.4.2　冶炼、浇铸、轧制过程的影响23

2.4.3　钢材缺陷的影响23

2.4.5　温度的影响24

2.4.4　钢材硬化的影响24

2.4.6　应力集中的影响25

2.5　复杂应力状态下的屈服条件26

2.6　钢材的疲劳26

2.6.1　常幅疲劳27

2.6.2　变幅疲劳28

2.7　建筑钢材的种类和规格29

2.7.1　建筑钢材的种类29

2.7.2　钢材的选择30

2.7.3　钢材的规格31

习题32

3.1　钢结构的连接方法33

第3章　连接33

3.2　焊缝及其连接形式35

3.2.1　焊接方法35

3.2.2　焊缝连接形式36

3.2.3　焊缝类别37

3.2.4　焊接位置37

3.2.5　焊缝符号38

3.3　角焊缝的构造和计算40

3.3.1　角焊缝的形式和受力性能40

3.3.2　角焊缝的构造要求41

3.3.3　角焊缝的强度计算公式43

3.3.4　直角角焊缝连接的计算46

3.3.5　斜角角焊缝连接的计算55

3.4.2　对接焊缝的计算56

3.4.1　对接焊缝的构造56

3.4　对接焊缝的构造和计算56

3.5　焊接应力和焊接变形61

3.5.1　焊接应力的分类和产生原因61

3.5.2　焊接应力对结构性能的影响62

3.5.3　焊接变形63

3.6　螺栓连接的构造64

3.6.1　螺栓的直径64

3.6.2　螺栓的排列和间距65

3.7　普通螺栓连接的计算67

3.7.1　抗剪螺栓67

3.7.2　抗拉螺栓75

3.7.3　螺栓同时受拉和受剪79

3.8　高强度螺栓连接的计算81

3.8.1　高强度螺栓连接的分类和工作性能81

3.8.2　高强度螺栓摩擦型连接的计算83

3.8.3　高强度螺栓承压型连接的计算85

习题88

第4章　轴心受力构件与索91

4.1　轴心受力构件的强度（Strength）和刚度（Stiffness）计算92

4.1.1　强度92

4.1.2　刚度93

4.2　实腹式轴心受压构件的弯曲屈曲（flexural buckling）96

4.2.1　理想轴心压杆的弯曲屈曲97

4.2.2　工程压杆的弯曲屈曲100

4.2.3　柱子曲线的确定方法108

4.2.4　我国规范的整体稳定计算110

4.3　实腹式轴心受压构件的局部屈曲114

4.3.1　矩形薄板的屈曲114

4.3.2　组合工字形截面构件的腹板和翼缘板的局部屈曲117

4.3.3　组合工字形截面构件的板件宽厚比限值118

4.3.4　其他组合截面杆的板件宽厚比限值119

4.4　实腹式轴心压杆的截面设计121

4.4.1　截面形式121

4.4.2　截面选择和验算122

4.4.3　板件的连接焊缝122

4.5　格构式轴心受压构件的设计126

4.5.1　对虚轴的换算长细比127

4.5.3　缀材计算132

4.5.2　截面选择132

4.6　柱头和柱脚139

4.6.1　柱头139

4.6.2　柱脚143

4.7　实腹式轴心压杆的扭转屈曲（torsional buckling）147

4.7.1　外力N对扭转变形杆的任意截面的作用扭矩MT1148

4.7.2　自由扭转力矩Ms149

4.7.3　约束扭转力矩Mw149

4.7.4　杆扭转后扭转力矩的平衡方程149

4.8　实腹式轴心压杆的弯扭屈曲（torsional-flexural buckling）151

4.9　钢索计算简介154

4.9.1　柔性单索154

4.9.2　劲性索163

4.9.3　马鞍形索网概念165

习题166

第5章　实腹式受弯构件168

5.1　梁格的布置168

5.2　抗弯强度（bending strength）169

5.3　规范［1］采用的强度计算公式172

5.3.1　弯曲正应力和剪应力172

5.3.2　局部压应力173

5.3.3　折算应力174

5.4　开口薄壁构件的弯曲和扭转175

5.4.1　剪力流理论和剪力中心S175

5.4.2　开口薄壁杆的扭转180

5.5　闭口薄壁构件的自由扭转187

5.6　梁的整体稳定性（弯扭屈曲）188

5.6.1　基本概念188

5.6.2　临界弯矩Mx,cr189

5.6.3　整体稳定系数？b192

5.6.4　整体稳定性的保证195

5.7　焊接组合梁的局部稳定和加劲肋（stiffening rib）设计197

5.7.1　受压翼缘板的屈曲197

5.7.2　腹板的屈曲与加劲肋（rib）的配置198

5.8　薄板的屈曲后强度207

5.8.1　受压板的屈曲后强度207

5.8.2　梁腹板的屈曲后强度208

5.9　考虑腹板屈曲后强度的梁设计211

5.9.2　抗弯承载力Meu212

5.9.1　腹板的Vu值计算212

5.9.3　梁的计算式213

5.9.4　横肋设计特点213

5.10　梁的刚度验算214

5.11　型钢梁的截面选择214

5.11.1　单向弯曲型钢梁215

5.11.2　双向弯曲型钢梁217

5.12　焊接组合梁的截面设计222

5.12.1　截面高度222

5.12.2　腹板和翼缘板的尺寸224

5.12.3　翼缘焊缝的计算224

5.12.4　焊接组合梁的截面改变231

5.13　梁的拼接233

5.14　主、次梁连接和梁的支座235

5.14.1　主、次梁连接235

5.14.2　梁的支座236

习题237

第6章　拉弯和压弯构件（梁-柱）238

6.1　实腹式拉弯和梁-柱构件238

6.1.1　破坏形式238

6.1.2　强度计算239

6.1.3　梁-柱构件的整体稳定性241

6.1.4　梁-柱的局部屈曲248

6.1.5　梁-柱的构造要求250

6.2.1　弯矩绕实轴x作用254

6.2　格构式梁-柱的计算254

6.2.2　弯矩绕虚轴y作用255

6.3　柱脚设计257

习题260

第7章　钢-砼组合梁262

7.1　钢-砼组合构件的分类和发展262

7.1.1　组合构件的分类262

7.1.2　组合结构的发展与应用265

7.2　钢-砼组合梁分析266

7.2.1　概述266

7.2.2　组合梁截面的弹性分析267

7.2.3　组合梁截面的塑性分析274

7.2.4　抗剪连接件的设计282

8.1.1　截面全塑性弯矩Mp286

第8章　塑性设计286

8.1　塑性设计的基本思想286

8.1.2　内力重分布287

8.2　塑性设计对钢材的要求287

8.3　受弯构件塑性设计288

8.3.1　抗弯强度计算288

8.3.2　抗剪强度计算288

8.4　梁-柱构件塑性设计288

8.4.1　抗弯强度计算288

8.4.2　抗剪强度计算288

8.4.3　弯矩作用平面内稳定计算288

8.5.2　构件设计长细比289

8.5.1　板件宽厚比限值289

8.4.4　弯矩作用平面外稳定计算289

8.5　塑性设计的构造要求289

8.6　塑性内力分析方法290

8.6.1　静力法290

8.6.2　机构法291

第9章　构件和节点的抗震性能303

9.1　抗震钢结构的材质要求及结构破坏断裂的主要原因303

9.2　构件的抗震性能304

9.3　节点的抗震性能308

9.4　节点的设计312

9.4.1　梁与柱的连接313

9.4.2　柱与柱的连接315

9.4.3　梁与梁的连接316

附录1　钢材的化学成分、机械性能和钢材、连接的强度设计值317

附录2　型钢表321

附录3　几种截面回转半径i的近似值354

附录4　轴心受压构件的稳定系数？355

附录5　受弯构件的容许挠度359

附录6　实腹式梁的整体稳定系数？b360

附录7　柱的计算长度系数μ364

附录8　疲劳计算时的构件和连接分类376

附录9　螺栓和锚栓规格379

附录10　扇形惯性矩Iw及剪心S的位置380

参考文献381