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第1章 绪论1

本章知识点1

1.1 钢结构的特点1

1.2 钢结构的发展现状及合理应用范围2

1.3 钢结构构件的分类3

1.4 钢结构设计的基本方法5

1.4.1 钢结构的极限状态6

1.4.2 钢结构的设计表达式7

小结及学习指导8

第2章 钢结构的材料10

本章知识点10

2.1 钢材在单向均匀受拉时的应力应变关系10

2.2 钢结构用钢的几项重要性能指标12

2.2.1 钢材的强度和变形指标12

2.2.2 钢材的塑性性能指标12

2.2.3 钢材物理性能指标13

2.2.4 钢材的韧性13

2.2.5 钢材的冷弯性能14

2.2.6 钢材的可焊性14

2.2.7 钢材沿厚度方向的性能14

2.3 钢材在单轴反复应力作用下的工作性能15

2.4 钢材在复杂应力作用下的工作性能16

2.5 疲劳破坏16

2.5.1 基本概念17

2.5.2 钢材的疲劳破坏18

2.5.3 钢结构的疲劳破坏及影响因素19

2.5.4 钢结构的疲劳验算19

2.6 影响钢材性能的主要因素22

2.6.1 化学成分的影响22

2.6.2 冶金缺陷23

2.6.3 钢材硬化的影响23

2.6.4 温度的影响24

2.6.5 应力集中的影响24

2.7 钢结构用钢材的种类和规格25

2.7.1 钢材的种类25

2.7.2 钢材的选择26

2.7.3 钢材的规格28

小结及学习指导30

思考题31

第3章 钢结构的可能破坏形式32

本章知识点32

3.1 概述32

3.2 钢结构的强度破坏33

3.2.1 受拉钢构件的强度破坏33

3.2.2 受弯钢构件的强度破坏33

3.2.3 钢结构的整体结构极限承载力破坏34

3.3 钢结构的整体失稳破坏34

3.3.1 钢结构的整体失稳34

3.3.2 钢构件的整体失稳35

3.4 钢结构的局部失稳破坏36

3.4.1 结构的局部失稳36

3.4.2 构件的局部失稳36

3.4.3 按板件宽厚比大小确定的构件截面分类37

3.5 钢结构的疲劳破坏38

3.6 钢结构变形破坏38

3.6.1 构件的变形破坏38

3.6.2 结构的变形破坏39

3.7 钢结构的脆性断裂破坏40

3.7.1 结构脆性断裂破坏的实例40

3.7.2 引起脆性断裂的主要原因40

3.7.3 防止脆性断裂的措施41

小结及学习指导42

思考题42

第4章 钢结构的连接44

本章知识点44

4.1 概述44

4.2 焊接连接的方法及特性46

4.2.1 焊接连接的方法及焊缝的形式46

4.2.2 焊缝的缺陷及质量检查标准48

4.2.3 焊接残余应力和焊接残余变形49

4.2.4 常用焊接连接的表示符号54

4.3 对接焊缝连接的构造和计算55

4.3.1 对接焊缝连接的构造55

4.3.2 对接焊缝连接的计算（焊透的对接焊缝）56

4.4 角焊缝连接的构造和计算60

4.4.1 角焊缝连接的构造和受力性能60

4.4.2 直角角焊缝计算的基本公式63

4.4.3 常用连接方式的直角角焊缝的计算64

4.4.4 斜角角焊缝及部分焊透的对接焊缝的计算74

4.5 螺栓连接的形式和构造要求76

4.5.1 螺栓连接的形式及特点76

4.5.2 螺栓的排列和构造要求77

4.6 螺栓连接的计算79

4.6.1 普通螺栓连接的计算79

4.6.2 高强度螺栓摩擦型连接的计算89

4.6.3 高强螺栓承压型连接的计算94

小结及学习指导94

思考题95

习题96

第5章 轴心受力构件99

本章知识点99

5.1 轴心受力构件的强度和刚度101

5.1.1 轴心受力构件的强度计算101

5.1.2 刚度计算103

5.2 轴心受压构件的整体稳定104

5.2.1 理想轴心受压构件的屈曲104

5.2.2 理想轴心受压构件的弹性弯曲屈曲105

5.2.3 理想轴心受压构件的弹塑性弯曲屈曲107

5.2.4 初始缺陷对轴心受压杆件稳定承载力的影响108

5.2.5 实际轴心受压构件的整体稳定承载力和多柱子曲线115

5.3 轴心受压构件的局部稳定124

5.3.1 板件的局部稳定性124

5.3.2 轴心爱压矩形薄板的临界力125

5.3.3 轴心受压构件组成板件的容许宽厚比127

5.3.4 腹板屈曲后强度的利用128

5.3.5 《公路钢结构桥梁设计规范》中局部稳定的计算方法129

5.4 实腹式轴心受压柱的设计131

5.4.1 实腹式轴心受压柱的截面形式131

5.4.2 实腹式轴心受压柱的截面设计132

5.5 格构式轴心受压柱的设计135

5.5.1 格构式轴心受压构件的组成及应用135

5.5.2 格构式轴心受压柱的横向剪力136

5.5.3 格构式轴心受压构件的整体稳定性137

5.5.4 格构式轴心受压柱分肢的稳定性139

5.5.5 格构式轴心受压柱的截面设计140

5.5.6 柱的横隔141

5.6 柱头和柱脚145

5.6.1 梁与柱的连接145

5.6.2 柱脚146

5.7 以工程实例为依据的钢柱设计综合例题152

5.7.1 ［工程实例一］普通工业操作平台柱设计152

5.7.2 ［工程实例二］某桥梁焊接箱形轴心受压柱设计154

小结及学习指导156

思考题157

习题158

第6章 受弯构件160

本章知识点160

6.1 梁的强度和刚度163

6.1.1 梁的强度163

6.1.2 梁的刚度172

6.2 梁的整体稳定174

6.2.1 梁的扭转174

6.2.2 梁的整体稳定177

6.3 梁的局部稳定189

6.3.1 几个概念189

6.3.2 梁受压翼缘的局部稳定191

6.3.3 梁腹板的局部稳定192

6.3.4 梁腹板加劲肋的构造与计算201

6.3.5 组合梁考虑腹板屈曲后强度的设计210

6.4 钢梁的设计及工程实例210

6.4.1 型钢梁的设计210

6.4.2 焊接组合梁的设计213

6.4.3 以工程实例为依据的钢梁设计综合例题221

6.5 梁的拼接、连接和支座227

6.5.1 梁的拼接227

6.5.2 次梁与主梁的连接230

6.5.3 梁的支座232

小结及学习指导233

思考题234

习题236

第7章 拉弯和压弯构件238

本章知识点238

7.1 拉弯和压弯构件的强度和刚度240

7.1.1 拉弯和压弯构件的强度计算240

7.1.2 拉弯和压弯构件的刚度验算242

7.2 实腹式压弯构件的整体稳定242

7.2.1 实腹式压弯构件的平面内稳定243

7.2.2 实腹式压弯构件的平面外稳定249

7.2.3 双向受弯的实腹式压弯构件稳定250

7.3 实腹式压弯构件的局部稳定251

7.3.1 压弯构件的翼缘稳定251

7.3.2 压弯构件的腹板稳定251

7.4 格构式压弯构件的稳定255

7.4.1 弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件255

7.4.2 弯矩绕实轴作用的格构式压弯构件256

7.5 压弯构件的柱脚设计258

小结及学习指导263

思考题264

习题264

附录266

附录1 钢材的化学成分和机械性能266

附录2 钢结构所用材料的强度设计值和物理性能指标271

附录3 型钢截面参数表274

附录4 常用截面回转半径的近似值295

附录5 轴心受压构件的稳定系数？295

附录6 工字形截面简支梁的等效弯矩系数βb298

附录7 轧制普通工字钢简支梁的？b299

附录8 螺栓和锚栓的规格300

附录9 疲劳计算的构件和连接分类301

参考文献304