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工程结构荷载与可靠度设计方法(高等教育土木类专业系列教材)

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广东广州

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作者韩军

出版社重庆大学出版社有限公司

ISBN9787568925648

出版时间2020-09

装帧平装

开本16开

定价42元

货号11020992

上书时间2024-11-27

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商品详情

品相描述：全新

商品描述: 作者简介

目录
1  绪论
  1.1  工程结构设计概述
  1.2  工程结构设计方法的发展历史
2  荷载的统计分析
  2.1  荷载与作用分类
  2.2  荷载的概率模型
  2.3  荷载的代表值
  2.4  荷载效应及组合
3  结构抗力的统计分析
  3.1  结构抗力的统计分析方法
  3.2  结构构件抗力的不定性
  3.3  结构构件抗力的统计特征
4  结构可靠度分析
  4.1  结构可靠度基本原理
  4.2  结构可靠度基本分析方法
  4.3  结构体系可靠度分析
5  结构概率可靠度设计法
  5.1  结构设计目标
  5.2  结构概率可靠度直接设计法
  5.3  结构概率可靠度设计实用表达式
6  重力荷载
  6.1  结构自重
  6.2  土的自重应力
  6.3  楼面及屋面活荷载
  6.4  雪荷载
  6.5  汽车荷载
  6.6  人群荷载
  6.7  厂房吊车荷载
7  侧压力
  7.1  土侧压力
  7.2  水压力
  7.3  波浪荷载
  7.4  冰压力
  7.5  撞击力
8  风荷载
  8.1  自然界的风
  8.2  大气边界层风特性
  8.3  基本风速和基本风压
  8.4  结构上的风荷载
  8.5  结构上的顺风向脉动风效应
  8.6  结构上的横风向脉动风效应
9  地震作用
  9.1  地震基础知识与抗震设防
  9.2  单自由度体系地震作用
  9.3  多自由度体系地震作用
  9.4  竖向地震作用
10  其他作用
  10.1  温度作用
  10.2  变形作用
  10.3  爆炸作用
  10.4  冻胀作用
  10.5  冲击力、制动力、离心力
  10.6  浮力作用
  10.7  预加力
附录
  附录A  概率基础
  附录B  常用材料和构件的自重
  附录C  全国各城市的雪压、风压和基本气温
  附录D  屋面积雪分布系数
  附录E  风荷载体型系数
  附录F  封闭式矩形平面房屋的局部体型系数
  附录G  综合练习
参考文献

内容摘要
绪论
【内容提要】
本章主要介绍工程结构设计的目的和主要内容，介绍本书的教学内容体系脉络，介绍工程结构设计方法的发展历程。
【学习目标】
(1)理解：工程结构设计的内容和目的：
(2)熟悉：工程结构设计方法的发展历史；
(3)理清：本教材的内容体系脉络
1.1工程结构设计概述
用钢、木、砖石、混凝土及钢筋混凝土等建造的工业与民用建筑结构、桥梁与隧道、涵洞、港口码头、水利堤坝、渡槽、水闸、给水排水构筑物（水池、水管等）等，统称为工程结构或结构。它们的使用期通常长达几十年甚至上百年。在这相当长的使用期内，需要安全可靠地承受结构自重，设备、人群、车辆等使用荷载，并经受风、雪、冰、雨、日照等气象作用，以及波浪、水流、土压力、地震等自然环境作用。而且它们在使用期内都有安全性、适用性和耐久性等方面的功能要求。因此，结构设计的主要目的是以最经济的方法使结构在使用年限内满足期望的各种功能要求。
工程结构设计大体经历以下步骤：
①结构方案选择及结构布置。
②确定结构荷载，形成结构计算简图。
③结构的内力或应力计算。
④结构内力组合。
⑤结构构件截面承载力验算及结构变形验算。
⑥绘制结构施工图。
在土木工程专业知识体系中，结构类课程可以解决结构造型与结构布置的问题，即第1步所涉及的内容；力学类的课程主要解决已知荷载求内力的问题，即第3步所涉及的内容；结构设计基本原理类课程可以解决已知内力、校核截面承载力和变形的问题，即第5步所涉及的部分内容。但第2步(即确定工程结构上的作用或荷载并形成计算简图)以及第4步和第5步的部分内容(即选择结构内力组合方法、根据计算得到结构构件的截面内力或应力，选择截面尺寸、确定材料用量等及结构可靠性判定)，则属于荷载和结构设计方法这门课程的内容。本书介绍的荷载与可靠度设计方法将是联系力学类课程知识和结构类课程知识的重要纽带，是结构设计中的两个重要环节，是进行结构设计所需掌握的必不可少的内容。
工程结构设计包括的参数众多，且这些参数具有不确定性。尽管我们经常认为作用在结构上的荷载和结构构件的承载能力是确定的，但实际上它们是不确定的，可以考虑为随机变量。以施加在桥梁上的汽车和货车为例，任意时刻作用在桥梁上的荷载取决于许多方面的因素，如车辆的数量、质量和通行时段等。车辆的形状和尺寸各异，车辆的质量不同，不同时段通过桥梁的车辆数量不同，因此，我们不知道通过桥梁的每一辆车的具体信息和任意时刻的车辆数量，所以作用在桥梁上的总的车辆荷载是不确定的，是一个随机变量。再比如，混凝土材料的强度值受材料品质、制作工艺、环境条件等因素影响，并不会是一个定值，不同批次甚至是同批次浇筑的混凝土强度值都是不一样的，应被考虑成随机变量。
既然荷载和抗力都是随机变量，那么绝对安全的结构(即失效概率为0）是不存在的，需在荷载效应和结构抗力水平之间进行平衡，结构应被设计成以一定的、合理的失效概率来完成它们的结构功能要求。在实践中，可以通过规范条文定义可能的最大荷载设计值、最小强度的设计值、最大可允许的变形值等，来实现这样的设计目标。这些规定中包含了考虑荷载和抗力等不确定性的设计准则，即基于可靠度的设计准则。结构的可靠性，是指完成其在给定设计周期内完成预定功能的能力或者不失效的概率。这里的失效并不一定表示完全的破坏，而是表示结构没有完成预设的功能。
结构或构件截面的设计，应使其在设计基准期内，经济、合理地满足下列功能要求：
①安全性：能承受正常施工和正常使用期间可能出现的各种作用(包括荷载及外加变形或约束变形，如各类外加荷载、温度变化、支座移动、基础沉降、混凝土收缩、徐变等)；火灾时能在一定时间内保持足够承载力；在预计的偶然事件（爆炸、撞击、人为错误、地震等）发生时及发生后，结构仍能保持必需的整体稳固性，防止连续倒塌。
②适用性；在正常使用时具有良好的工作性能。
③耐久性：在设计确定的环境作用、正常维修和养护下，结构及构件在设计使用年限内保持其安全性和适用性。
以上3项功能要求（安全性、适用性和耐久性）统称为结构的可靠性。因此，可靠性比安全性的含义更为广泛。
为满足安全性等要求，结构设计需满足下列表达式：......

精彩内容
荷载与可靠度设计方法是联系力学类课程和结构类课程的重要纽带，结构分析和设计首先要解决荷载如何确定的问题，结构构件的承载力计算需要确定荷载的组合原则及如何实现预设目标可靠度的设计表达式，概率可靠度设计方法将为其提供理论基础。本书系统全面地介绍了结构可靠度设计基本原理、方法和工程结构各类荷载的概念及其标准值的确定方法，内容包括绪论、荷载的统计分析、结构抗力的统计分析、结构可靠度分析、结构概率可靠度设计法、重力荷载、侧压力、风荷载、地震作用及其他作用。本书可作为高等学校土木工程专业的专业基础课教材，也可作为土木工程技术人员的参考用书。

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