结构理论与工程实践.pdf
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2020年11月10日
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既涉及到结构设计计算理论，又有大量实际问题
中华钢结构论坛精华集，结构理论与工程实践书籍是由中国计划出版社出版，它是专门为钢结构从业人员提供了一个交流经验、切磋心得的平台。本书是论坛部分讨论内容的汇总和归纳，是网络时代的新生事物。
结构理论与工程实践图片预览
目录大全
第一篇结构理论与计算
钢结构设计简单步骤和设计思路(2)
关于构件尺度的概念及分形的引入(7)
预应力与结构刚度(13)
预应力与结构承载力(16)
非线性杂谈(20)
非线性与塑性(26)
结构进入塑性的滞回规律(29)
有关结构阻尼的讨论(33)
强度应力与稳定应力(39)
关于稳定基本概念的讨论(41)
关于风荷载问题的讨论(45)
关于中、美规范风压计算的差异与转换方法的讨论(51)
幕墙结构设计中的风荷载取值(54)
关于强柱弱梁的讨论(57)
轴压比与大小偏心的关系(62)
关于高层建筑结构设计中剪重比的理解(64)
关于厂房在抗震设防设计中柱的长细比控制(66)
短肢剪力墙、普通剪力墙、异形柱的区别(70)
框剪结构中框架抗震等级的确定(74)
钢框架-混凝土核心筒体结构体系抗震性能讨论(76)
浅议抗震剪力墙结构底部加强部位的设计理念(80)
关于消能减震的概念及设计方法讨论(84)
关于高层建筑"周期与扭转"的探讨(90)
关于白噪声模型及其在结构动态试验中应用的讨论(97)
反应谱反映的是结构特性还是地震特性(101)
美国抗震规范体系(105)
第二篇钢结构的构件与结构体系
关于门式刚架抽中柱(110)
隅撑对称布置时是否可按拉杆设计(119)
多层钢框架结构是否一定要设置支撑(124)
次梁算不算是主梁的一个侧向支撑(128)
车挡太强房子倒不倒(131)
门式刚架屋面梁的挠度控制(135)
某门式刚架大面积倒塌事故分析(137)
关于钢箱梁的计算和设计细节的讨论(140)
怎样计算梭型柱(144)
关于内爬式塔吊支撑的讨论(145)
龙门式起重机钢结构设计应注意的问题(147)
关于蒙皮效应的讨论(157)
第三篇钢结构的节点与连接
刚接柱脚摩擦力的取值(162)
关于大跨度空间相贯节点钢管结构(164)
常用设计法到底是偏于安全还是不安全(167)
关于膨胀螺栓(171)
连续檩条的搭接长度(174)
节点用等强度连接浪费吗(176)
关于高强度螺栓摩擦型和承压型连接的讨论(180)
梁柱节点不连腹板是铰接还是刚接(184)
吊车梁与牛腿的连接方式(189)
钢梁与混凝土柱顶连接及钢梁挠度要求(194)
钢梁加混凝土柱是否需要设置柱间支撑(196)
关于植筋及螺栓锚固等的讨论(198)
钢结构中如何确定焊缝等级(205)
腹板是不是一定要开坡口才能熔透(210)
焊缝型式的选择(216)
焊接变形收缩余量计算(219)
第四篇空间结构
索膜结构系列谈(224)
·找形分析(224)
·荷载分析(230)
·裁剪分析(238)
·膜材料特性(242)
·膜结构的设计与施工(249)
索膜内力的测定(254)
应用位移法测力的一种膜张力计(260)
找形后膜结构的预张力水平(267)
索的安全系数取值(269)
有关膜材各向异性的问题(272)
膜与拱的连接处理(275)
ETFE膜材及其工程应用(277)
关于膜结构褶皱问题的讨论(281)
关于膜结构市场的讨论(285)
穹顶结构的分析、设计与施工(290)
网架结构的温度缝及沉降缝设置(294)
如何减少网架挠度(297)
网架(壳)结构的支座水平力的处理(300)
第五篇混凝土结构
现行抗震理论与结构抗震设计的讨论(304)
关于高层板柱-剪力墙结构的疑问(318)
关于厚板转换层结构设计的讨论(324)
某工程实行厚板转换的可行性讨论(329)
剪力墙底部加强部位的起始位置(334)
剪力墙角窗、拐角阳台的构造处理及计算方案(342)
抗剪承载力的定义(346)
梁抗剪箍筋直径及截面的限制(350)
关于梁横向附加钢筋作用的讨论(354)
调幅和裂缝(357)
关于井字梁尺寸选择及计算的讨论(362)
板中设暗梁的认识及其受力性能的讨论(366)
关于现浇钢筋混凝土空心楼板的讨论(370)
异形柱结构设计疑难释义(374)
后张预应力混凝土梁在张拉前发生漏浆问题(381)
预应力锚具与柱纵筋冲突应怎样处理(383)
公路30m预应力T形梁裂缝问题讨论(385)
预应力混凝土桥梁加固改造技术的研究(388)
SRC结构中的型钢与混凝土粘结性能(391)
《型钢混凝土组合结构技术规程》和《钢骨混凝土结构设计规程》二者间的区别(394)
关于组合楼板的讨论(401)
地下室外墙的计算与构造(404)
地下室底板隆起的处理办法(407)
超长结构的地下室伸缩缝如何处理(410)
新版与旧版地基规范中地基承载力及设计方法的比较(416)
基础计算时的荷载组合及算法讨论(421)
关于桩基础问题的探讨(425)
关于柱下单桩基础设计中若干问题的讨论(427)
23m的深层搅拌桩不知能否实现(431)
人工挖孔桩建筑下沉的观测及处理(433)
第六篇算法与软件
大变形理论及方法(440)
自由度凝聚(447)
ANSYS中的量纲问题(451)
ANSYS中荷载步的问题(455)
关于ANSYS中的几何非线性讨论(464)
ANSYS稳定性分析(468)
ANSYS中预应力的模拟方法(477)
混凝土结构的裂缝及其ANSYS分析(480)
ANSYS中BEAM4单元能否用于薄壁杆件计算(485)
钢结构的热-结构耦合ANSYS分析(488)
ANSYS和SAP2000中剪力墙的模拟(502)
AutoCAD模型输入ANSYS的方法(504)
SAP2000中如何考虑预应力(507)
SAP2000分析出的地震力没有正负号的问题(509)
SAP2000/ETABS中的楼板模拟(511)
用SAP2000分析桁架时杆件的模拟(516)
SAP2000/ETABS中的pushover(521)
SAP2000中如何输入反应谱及其放大系数(525)
关于桥梁计算软件相关问题的讨论(529)
如何用VB读写DWG文件(533)
PKPM中的多塔计算(535)
AutoCAD的图纸空间概念及使用技巧(538)
AutoCAD中的比例概念及使用技巧(548)
工程实例
DNA天桥(564)
LondonEye图片及介绍(577)
30StMaryAxe图片及介绍(579)
附录
附录一中华钢结构论坛简介(584)
附录二搜索及参与文集中话题讨论的方法(585)
附录三中华钢结构论坛发帖规则(586)
内容摘要
钢结构设计简单步骤和设计思路
(一)判断结构是否适合用钢结构
钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说：大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。
(二)结构选型与结构布置
此处仅简单介绍.详请参考相关专业书籍.由于结构选型涉及广泛,做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指导下进行。
在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是"概念设计",它在结构选型与布置阶段尤其重要.对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题，可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想，从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时，它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。
林同炎教授在《结构概念和体系》一书中介绍了用整体概念来规划结构方案的方法，以及结构总体系和个分体系间的相互力学关系和简化近似设计方法。
钢结构通常有框架、平面(木行)架、网架(壳)、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。
其理论与技术大都成熟。亦有部分难题没有解决,或没有简单实用的设计方法，比如网壳的稳定等。
结构选型时，应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中，当有较大悬挂荷载或移动荷载，就可考虑放弃门式刚架而采用网架。基本雪压大的地区，屋面曲线应有利于积雪滑落(切线50度内需考虑雪载)，如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳。总雪载释放近一半。降雨量大的地区相似考虑。建筑允许时，在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中，可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中，常采用钢混凝土组合结构，在地震烈度高或很不规则的高层中，不应单纯为了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。宜选择周边巨型SRC柱，核心为支撑框架的结构体系。我国半数以上的此类高层为前者。对抗震不利。
结构的布置要根据体系特征,荷载分布情况及性质等综合考虑.一般的说要刚度均匀.力学模型清晰.尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围,使其以最直接的线路传递到基础.柱间抗侧支撑的分布应均匀.其形心要尽量靠近侧向力(风震)的作用线.否则应考虑结构的扭转.结构的抗侧应有多道防线.比如有支撑框架结构,柱子至少应能单独承受1/4的总水平力.
框架结构的楼层平面次梁的布置,有时可以调整其荷载传递方向以满足不同的要求。通常为了减小截面沿短向布置次梁，但是这会使主梁截面加大，减少了楼层净高,顶层边柱也有时会吃不消，此时把次梁支撑在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子.
(三)预估截面
结构布置结束后，需对构件截面作初步估算。主要是梁柱和支撑等的断面形状与尺寸的假定。
钢梁可选择槽钢、轧制或焊接H型钢截面等。根据荷载与支座情况，其截面高度通常在跨度的1/20~1/50之间选择。翼缘宽度根据梁间侧向支撑的间距按l/b限值确定时，可回避钢梁的整体稳定的复杂计算，这种方法很受欢迎。确定了截面高度和翼缘宽度后，其板件厚度可按规范中局部稳定的构造规定预估。
柱截面按长细比预估.通常50<λ<150,简单选择值在100附近。根据轴心受压、双向受弯或单向受弯的不同,可选择钢管或H型钢截面等.
初学者需注意，对应不同的结构，规范中对截面的构造要求有很大的不同。如钢结构所特有的组成构件的板件的局部稳定问题。在普钢规范和轻钢规范中的限值有很大的区别。
除此之外，构件截面形式的选择没有固定的要求，结构工程师应该根据构件的受力情况，合理的选择安全经济美观的截面。
内容简介
中华钢结构论坛(www.okok.org)是现代信息时代的产物，为钢结构从业人员提供了一个交流经验、切磋心得的平台。本书是论坛部分讨论内容的汇总和归纳，是网络时代的新生事物。
该书内容既涉及到结构设计计算理论，又有大量实际问题。有桥梁结构、高层建筑结构、框架结构；网架、网壳、穹顶、索膜结构等空间结构；钢与混凝土组合结构。有结构制造和安装(架设)以及结构维护、健康检测等问题；结构节点构造和连接计算问题。还有关于结构抗震问题和剪力墙的讨论和基础计算，特别是桩基的讨论，等等。另外，还有关于计算常用软件如ANSYS、SAP2000、ETABS、PKPM、以及AutoCAD等在使用过程中的技术问题讨论。总的来说，题材新颖，内容丰富多彩。
结构理论与工程实践截图
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