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1 绪论1

1.1　钢结构的特点1

1.2　钢结构的应用和发展2

1.2.1　钢结构的应用2

1.2.2　钢结构的发展5

2　钢结构的材料7

2.1　钢结构对材料的要求7

2.2　钢材的主要性能7

2.2.1　钢材在单向均匀受拉时的工作性能7

2.2.2　钢材在复杂应力作用下的工作性能9

2.2.3　钢材在单轴反复应力作用下的工作性能10

2.2.4　钢材的冷弯性能10

2.2.5　钢材的冲击韧性11

2.3　各种因素对钢材主要性能的影响12

2.3.1　化学成分12

2.3.2　冶金缺陷12

2.3.3　钢材硬化13

2.3.4　温度影响13

2.3.5　应力集中14

2.4　钢结构用钢材的种类和钢材规格14

2.4.1　钢材的种类14

2.4.2　钢材的选择16

2.4.3　钢材的规格17

3　钢结构的破坏形式及计算方法19

3.1　钢结构的可能破坏形式19

3.1.1　强度破坏及塑性重分布19

3.1.2　整体失稳破坏19

3.1.3　板件局部失稳破坏19

3.1.4　疲劳破坏及损伤累积20

3.1.5　脆性断裂破坏20

3.1.6 刚度不足20

3.2　钢结构的计算方法20

3.2.1 极限状态20

3.2.2　概率极限状态设计方法21

3.2.3　设计表达式24

4　轴心受力构件27

4.1 轴心受力构件的强度和刚度28

4.1.1　强度计算28

4.1.2　刚度计算29

4.1.3　轴心拉杆的计算30

4.2　轴心受压构件的整体稳定31

4.2.1　理想轴心受压构件的临界力31

4.2.2　初始缺陷对轴心压杆件稳定承载力的影响36

4.2.3　实际轴心受压构件的整体稳定承载力和多柱子曲线43

4.3　格构式轴心受压构件的整体稳定52

4.3.1　格构式轴心受压构件的组成及应用52

4.3.2　格构式轴心受压构件的整体稳定性52

4.3.3　格构式柱分肢的稳定性55

4.3.4　缀材及其连接的计算55

4.4　轴心受压构件的局部稳定60

4.4.1　板件的局部稳定性60

4.4.2　轴心受压矩形薄板的临界力61

4.4.3　轴心受压构件组成板件的容许宽厚比63

4.4.4　腹板屈曲后强度的利用64

习题65

5　受弯构件68

5.1　受弯构件的类型和应用68

5.2　受弯构件的强度和刚度70

5.2.1　受弯构件的抗弯强度70

5.2.2　受弯构件的抗剪强度73

5.2.3　受弯构件的局部承压强度74

5.2.4　受弯构件在复杂应力条件下的折算应力75

5.2.5　受弯构件的刚度76

5.3　受弯构件的扭转76

5.3.1　受弯构件的剪力中心77

5.3.2 自由扭转78

5.3.3　约束扭转79

5.4　受弯构件的整体稳定82

5.4.1　受弯构件整体稳定的概念82

5.4.2　双轴对称工字形截面简支梁在纯弯曲时的临界弯矩83

5.4.3　单轴对称工字形截面梁承受横向荷载作用时的临界弯矩83

5.4.4　影响受弯构件整体稳定性的主要因素84

5.4.5　受弯构件整体稳定的计算方法85

5.4.6　提高受弯构件整体稳定性的措施87

5.4.7　双向受弯构件的整体稳定计算89

5.5　受弯构件截面组成板件的局部稳定91

5.5.1　受压翼缘板的局部稳定92

5.5.2　腹板的局部稳定92

5.5.3　受弯构件腹板加劲肋的设计96

5.5.4　组合梁截面考虑屈曲后强度的设计99

习题107

6　拉弯和压弯构件109

6.1　概述109

6.2　拉弯和压弯构件的强度110

6.3　压弯构件的整体稳定111

6.3.1　单向弯曲实腹式压弯构件的整体稳定112

6.3.2　双向弯曲实腹式压弯构件的整体稳定118

6.3.3　单向弯曲格构式压弯构件的整体稳定118

6.3.4　双向弯曲格构式压弯构件的整体稳定119

6.4　压弯构件的局部稳定124

习题127

7　钢结构的连接128

7.1　焊缝连接的基本知识128

7.1.1　焊缝连接的特点128

7.1.2　焊缝连接的形式128

7.1.3　焊缝符号表示130

7.1.4　焊缝施焊的位置131

7.1.5　焊缝施焊的方法131

7.1.6　焊缝缺陷及检验132

7.2　角焊缝连接的设计133

7.2.1　角焊缝的工作性能133

7.2.2　直角角焊缝强度计算的基本公式134

7.2.3　斜角角焊缝的计算136

7.2.4　角焊缝的等级要求136

7.2.5　角焊缝的构造要求136

7.2.6　直角角焊缝连接计算的应用举例138

7.3　对接焊缝连接的设计146

7.3.1　焊透的对接焊缝连接设计146

7.3.2　焊透的对接焊缝连接应用举例147

7.3.3　部分焊透的对接焊缝连接设计150

7.4　焊接应力和焊接变形150

7.4.1　焊接应力的分类150

7.4.2　焊接应力的影响152

7.4.3　焊接变形的形式153

7.4.4　减少焊接应力和焊接变形的方法153

7.5　螺栓连接的基本知识155

7.5.1　螺栓连接的形式及特点155

7.5.2　螺栓的排列要求156

7.5.3　螺栓连接的构造要求158

7.5.4　螺栓的符号表示158

7.6　普通螺栓连接的设计158

7.6.1　螺栓抗剪的工作性能158

7.6.2　普通螺栓的抗剪连接159

7.6.3　普通螺栓的抗拉连接161

7.6.4　普通螺栓受拉剪共同作用162

7.6.5　普通螺栓连接计算的应用举例162

7.7　高强度螺栓连接的设计169

7.7.1　高强度螺栓的预拉力及抗滑移系数169

7.7.2　高强度螺栓的抗剪连接170

7.7.3　高强度螺栓的抗拉连接171

7.7.4　高强度螺栓受拉剪共同作用172

7.7.5　单个螺栓承载力设计值公式汇总173

7.7.6　高强度螺栓连接计算的应用举例174

习题177

附录180

附录1　钢材和连接的强度设计值180

附录2　轴心受压构件的稳定系数181

附录3　受弯构件的容许挠度184

附录4　梁的整体稳定系数185

附录5　各种截面回转半径的近似值189

附录6　型钢表190

附录7　螺栓规格209

参考文献210