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目录1

前言1

第一章　绪论1

1.1　学习目的1

1.2　钢与混凝土组合结构的发展历史1

1.3　钢与混凝土组合构件与结构的基本概念、形式及其特点4

1.3.1　压型钢板与混凝土组合板4

1.3.2　钢与混凝土组合梁6

1.3.3　型钢混凝土构件、结构8

1.3.4　钢管混凝土构件与结构13

1.3.5　钢混凝土组合构件16

1.3.6　预弯组合梁17

1.4　钢与混凝土组合结构的应用范围17

1.4.1　在高层和超高层建筑中的应用18

1.4.2　在轻型钢结构住宅中的应用19

1.4.3　在桥梁中的应用20

思考题20

第二章　组合结构的材料与基本设计原则21

2.1　型钢21

2.1.1　钢的种类21

2.1.2　型钢种类22

2.1.3　压型钢板23

2.2　混凝土25

2.3　钢筋26

2.4　连接材料27

2.4.1　焊接连接27

2.5　基本设计原则28

2.5.1　极限状态设计法28

2.4.2　螺栓连接28

2.4.3　抗剪连接件28

2.5.2　组合结构设计方法30

思考题31

第三章　钢与混凝土组合板设计32

3.1　组合板的一般概念及分类32

3.1.1　组合板32

3.1.2　非组合板33

3.2　各类组合与非组合板计算原理和设计方法简介34

3.2.1　组合板34

3.2.2　非组合板36

3.3　压型钢板与混凝土组合板设计37

3.3.1　施工阶段37

3.3.2　使用阶段37

3.3.3　欧洲规范4关于界面纵向抗剪计算简介40

3.4.1　构造要求45

3.4　组合板构造要求及施工要点45

3.4.2　施工要点46

3.5　组合板工程设计实例47

思考题52

习题52

第四章　抗剪连接件设计54

4.1　抗剪连接件形式及分类54

4.2　抗剪连接件试验及承载力55

4.3　抗剪连接件承载力设计56

4.3.1　无压型钢板时的承载力56

4.3.2　有压型钢板时的承载力57

4.3.3　负弯矩区的承载力57

4.4　抗剪连接件设计方法57

4.4.1　弹性方法58

4.4.2　塑性方法59

4.5.1　一般规定60

4.5　抗剪连接件构造要求60

4.5.2　对栓钉连接件的附加规定61

4.5.3　对弯筋连接件的附加规定61

4.5.4　对槽钢连接件的附加规定62

思考题62

习题62

第五章　钢与混凝土组合梁设计63

5.1　组合梁基本概念及分类63

5.1.1　基本概念63

5.1.2　组合梁分类64

5.2　组合梁稳定性分析65

5.2.1　整体稳定（使用阶段）65

5.2.2　局部稳定（使用阶段）66

5.3　简支组合梁弹性设计方法67

5.3.1　内力计算67

5.3.2　混凝土翼板计算宽度和截面惯性矩68

5.3.3　截面应力计算69

5.3.4　计算实例71

5.4　简支组合梁塑性设计方法76

5.4.1　组合截面弯矩承载力77

5.4.2　组合截面受剪承载力78

5.4.3　界面纵向水平抗剪承载力79

5.4.4　计算实例79

5.5　连续组合梁弹性和塑性设计83

5.5.1　弹性分析83

5.5.2　塑性分析84

5.5.3　计算实例88

5.6　组合梁混凝土翼板及板托的纵向抗剪验算91

5.7　部分剪切连接93

5.8.1　挠度计算95

5.8　组合梁挠度及裂缝验算95

5.8.2　裂缝计算96

5.9　组合梁一般构造要求及施工简介97

5.9.1　构造要求97

5.9.2　施工简介97

思考题98

习题99

第六章　型钢混凝土梁设计101

6.1　型钢混凝土结构基本概念、计算方法及在土木工程中的应用101

6.1.1　基本概念101

6.1.2　型钢混凝土组合结构计算方法103

6.1.3　型钢混凝土构件和结构的计算软件介绍104

6.1.4　型钢混凝土梁、柱计算图表法106

6.1.5　型钢混凝土结构在土木工程中的应用前景107

6.2.1　型钢混凝土梁的受力性能和破坏形态108

6.2　型钢混凝土梁受力性能和破坏形态及截面应力分析108

6.2.2　型钢混凝土梁的抗弯性能与截面应力分析109

6.2.3　型钢与混凝土的共同作用111

6.3　型钢混凝土梁正截面承载力计算111

6.3.1　基于平截面假定的抗弯承载力计算112

6.3.2　基于简单叠加法的抗弯承载力计算115

6.4　型钢混凝土梁斜截面的承载力计算118

6.4.1　型钢混凝土梁斜截面的受剪性能、破坏形态及其影响因素118

6.4.2　型钢混凝土梁斜截面的抗剪承载能力计算122

6.5　型钢混凝土梁裂缝和变形验算128

6.5.1　裂缝的出现、开展和裂缝特征129

6.5.2　型钢混凝土梁裂缝宽度计算130

6.5.3　型钢混凝土受弯构件裂缝宽度验算与裂缝控制值133

6.5.4　型钢混凝土梁的刚度与变形计算133

思考题137

习题138

第七章　型钢混凝土受压构件设计及其抗震性能139

7.1　型钢混凝土轴心受压柱设计139

7.1.1　型钢混凝土轴心受压柱受力性能139

7.1.2　型钢混凝土轴心受压柱的极限承载力140

7.1.3　Basu-Sonmerville设计方法141

7.2　型钢混凝土偏心受压柱正截面承载力计算144

7.2.1　型钢混凝土偏心受压柱受力性能和破坏形态144

7.2.2　基于平截面假定的偏心受压构件正截面承载力计算146

7.2.3　基于简单叠加法的偏心受压构件正截面承载力计算152

7.3　型钢混凝土偏心受压柱斜截面受剪承载力计算162

7.3.1　型钢混凝土偏心受压构件剪切破坏形态162

7.3.2　影响斜截面受剪承载力的因素163

7.3.3　JGJ138-2001规程关于型钢混凝土偏心受压构件受剪承载力计算163

7.3.4　YB9082-97规程关于型钢混凝土偏心受压构件受剪承载力计算164

7.4　型钢混凝土剪力墙正截面和斜截面承载力计算168

7.4.1　型钢混凝土剪力墙（抗震墙）形式及一般要求168

7.4.2　型钢混凝土剪力墙偏心受压正截面承载力计算169

7.4.3　型钢混凝土剪力墙斜截面受剪承载力计算175

7.5　型钢混凝土梁柱节点核心区抗剪承载能力计算183

7.5.1　型钢混凝土节点核心区抗剪能力及其影响因素183

7.5.2　JGJ138-2001规程关于型钢混凝土节点核心区抗剪承载力计算184

7.5.3　YB9082-1997规程关于型钢混凝土节点核心区抗剪承载力计算188

7.6　型钢混凝土结构的抗震性能190

7.6.1　基本概念191

7.6.2　型钢混凝土结构恢复力特性193

7.6.3　型钢混凝土结构震害情况196

7.6.4　影响型钢混凝土结构抗震性能因素197

习题199

思考题199

8.1　型钢混凝土结构构造方法简介201

8.1.1　型钢混凝土结构对材料的要求201

第八章　型钢混凝土结构的构造要求、工程实例及施工方法简介201

8.1.2　型钢混凝土结构构造原则202

8.1.3　型钢混凝土结构一般构造要求（general detailing requrement）203

8.1.4　型钢混凝土梁构造要求206

8.1.5　型钢混凝土柱构造要求210

8.1.6　型钢混凝土剪力墙构造要求213

8.2　型钢混凝土梁、柱与剪力墙之间连接构造214

8.2.1　型钢混凝土梁、柱型钢拼接构造214

8.2.2　型钢混凝土梁与梁连接构造215

8.2.3　型钢混凝土柱与柱连接构造217

8.2.4　型钢混凝土梁与剪力墙连接构造218

8.3.1　连接形式与构造要求220

8.3　型钢混凝土梁柱节点型式与构造要求220

8.3.2　型钢混凝土柱与型钢混凝土梁节点连接221

8.3.3　型钢混凝土柱与钢梁节点连接221

8.3.4　型钢混凝土柱与钢筋混凝土梁节点连接222

8.4　型钢混凝土柱的柱脚类型与构造223

8.4.1　柱脚类型223

8.4.2　柱脚构造要求224

8.5　型钢混凝土结构工程实例、设计例题及施工方法简介226

8.5.1　型钢混凝土结构工程设计实例227

8.5.2　多层型钢混凝土框架设计实例236

8.5.3　型钢混凝土结构施工方法简介245

思考题249

习题249

9.1 钢管混凝土结构发展概况及应用250

9.1.1　钢管混凝土结构发展概况250

第九章　钢管混凝土结构基本概念及在土木工程中的应用250

9.1.2 钢管混凝土在拱桥中的应用251

9.1.3　钢管混凝土在高层和超高层建筑中的应用256

9.1.4　钢管混凝土相关设计规范介绍257

9.1.5　几个重要的相关术语和符号说明259

9.2　钢管混凝土结构的基本概念及特点260

9.3 混凝土徐变、收缩的影响263

9.3.1　长期荷载对钢管混凝土承载力的影响264

9.3.2　混凝土收缩对钢管混凝土承载力的影响265

9.4　温度及焊接的影响267

9.4.1　环境温度对钢管混凝土承载力的影响267

9.4.2　焊接对钢管混凝土承载力的影响269

思考题270

10.1　钢管混凝土轴心受压构件工作性能271

第十章　钢管混凝土构件设计与构造271

10.2　钢管混凝土轴心受力构件强度和稳定计算273

10.2.1　钢管混凝土轴心受压构件强度和稳定计算274

10.2.2　钢管混凝土轴心受拉构件承载力计算294

10.3　钢管混凝土受弯构件强度计算295

10.3.1　DBJ13-51-2003钢管混凝土受弯构件的承载力计算296

10.3.2　CECS28：90及CECS159：2004钢管混凝土受弯构件承载力计算296

10.4　钢管混凝土偏心受力构件强度和稳定计算296

10.4.1　钢管混凝土拉弯构件承载力计算297

10.4.2　钢管混凝土压弯构件承载力计算298

10.5　钢管混凝土构件刚度取值305

10.5.1　DBJ13-51-2003钢管混凝土构件刚度取值306

10.6　钢管混凝土结构一般构造要求及其施工方法311

10.6.1　一般构造要求311

10.5.3　CECS159：2004矩形钢管混凝土构件刚度取值311

10.5.2　CECS28：90圆钢管混凝土构件刚度取值311

10.6.2　主要施工方法介绍313

10.6.3　施工期间钢管强度验算314

10.7　国外主要设计规程及设计公式介绍315

10.7.1　美国规范AISC-LRFD（1999）315

10.7.2　英国规范BS5400（1979）317

10.7.3　欧洲规范EC4（1994）320

10.7.4　日本规范AIJ（1997）323

10.8　钢管混凝土结构工程实例326

10.8.1　深圳赛格广场大厦326

10.8.2　杭州瑞丰国际商务大厦326

10.8.3　武汉国际证券大厦327

10.8.4　台州广电中心327

10.8.6　上海锦绣华城乐购超市328

10.8.5　信息产业部电子第29研究所3＃综合楼328

10.9　钢管混凝土构件计算例题329

10.9.1　圆钢管混凝土轴心受压短柱承载力计算例题329

10.9.2　圆钢管混凝土轴心受压长柱承载力计算例题329

10.9.3　圆钢管混凝土偏心受压长柱承载力计算例题330

10.9.4　方钢管混凝土轴心受压短柱承载力计算例题332

10.9.5　方钢管混凝土轴心受压长柱承载力计算例题333

10.9.6　方钢管混凝土压弯构件承载力计算例题334

10.10.2　加强环节点计算方法337

10.10　钢管混凝土结构节点设计337

10.10.1　常见加强环节点337

思考题341

习题341

附录1　建筑用压型钢板（GB/T 12755-91）343

附录2　常用型钢规格及截面特性349

附录3　柱的计算长度系数368

参考文献372