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第二讲：绪论（9/12）二、混凝土结构（4/4）2、钢筋和混凝土结合成一体，共同发挥作用。发挥材料优势（混凝土的压、钢筋的拉），取长补短。是一种复合材料构件，工作过程相对复杂。优点：耐久性好；耐火性好；可模性好、整体性好。可就

地取材。缺点：自重大；抗裂差；施工环节多周期长；拆除、改造难度大。第二讲：绪论（10/12）三、钢结构（1/1）1、钢结构的构成是用钢板、角钢、工字钢、槽钢、钢管和圆钢等钢材通过焊接等有效的连接方式，所形成的结

构。单一材料构件，材料理想，工作原理简单。2、优点：强度和强度质量比高；材质均匀、性能好，结构可靠性高。施工简便、工期短。延性好、抗震能力强。易于改造和加固。缺点：耐腐蚀性差；耐火性差；钢材价格相对较高。第二讲：绪论（11/12）四、

砌体结构（1/1）1、砌体结构的组成砌体结构是用砖、石或砌块，用砂浆等胶结材料砌筑的结构。是一种复合材料构件，工作过程相对复杂。2、优点：耐久性好；耐火性好；就地取材；施工技术要求低；造价低廉。缺点：强度低，砂浆与砖石之间的粘接力较弱；自重大；砌

筑工作量大，劳动强度高。粘土用量大，不利于持续发展。0μσf(Q)Q第三讲：计算原则（5/28）一、结构上的作用（4/5）4荷载的代表值(1)实质：以确定值（代表值）表达不确定的随机变量，便于设计时，定量描述和运算。(2)取值原则：

根据荷载概率分布特征,控制保证率。第三讲：计算原则（6/28）一、结构上的作用（5/5）(2)代表值取值永久荷载的代表值标准值：取分布的平均值，保证率50%；可变荷载的代表值标准值：基本代表值，保证

率尚未统一；准永久值：对可变荷载稳定性的描述，等于标准值乘准永久值系数；组合值：两种或（以上）可变荷载作用时，都以标准值出现的概率小，因此对标准值乘以组合系数进行折减。第三讲：计算原则（1）下一讲的主要内容1、抗力的不定因素

及取值2、结构的功能3、极限状态第四讲：计算原则（2）上一讲的主要内容1、作用及作用效应作用：引起结构内力和变形的一切原因。作用效应：作用在结构上产生的内力和变形等。2、作用的分类按时间分：永久作用；可变作用；偶然作用。按位置分：固定作用、可动作用。按反应分：静态作用、动态作用：3、荷载的随机性及

代表值目的：以确定值（代表值）表达不确定的随机变量；种类：标准值、准永久值、组合值。第四讲：计算原则（7/28）二、结构的抗力（1/2）1、抗力及其不定因素抗力：抵抗作用效应的能力性质：与时间有关的随机过程

材料的性能，结构尺寸等都是随机变量；有些材料的力学性能是随时间变化的。简化：忽略随时间的变化，用随机变量模型描述。抗力不定性主要因素：材料性能的不定性几参数的不定性计算模式的不定性0μσf(f)f第

四讲：计算原则（8/28）二、结构的抗力（2/2）2、材料强度的标准值(1)实质：以确定值（标准值）表达不确定值，便于应用。(2)标准值取值：根据材料强度概率分布的0.05分位值，即95%保证率的要求确定。3、抗力的概率分布模式(假设)对数正态分布第四讲：计算原则（9

/28）三、结构功能和极限状态（1/2）1、结构的功能（1）安全性：要求结构承担正常施工和正常使用条件下，可能出现的各种作用，而不产生破坏。并且在偶然事件发生时以及发生后，能保持必需的整体稳定性，不至于因局部损坏而产生连续破坏。（2）

适用性：要求结构在正常使用时满足正常的要求，具有良好的工作性能。（3）耐久性要求结构在正常使用和维护下，在规定的使用期内，能够满足安全和使用功能要求。如材料的老化、腐蚀等不能超过规定的限制等。第四讲：计算原则（10/

28）三、结构功能和极限状态（2/2）2、极限状态(1)定义：极限状态是判别结构是否能够满足其功能要求的标准，指结构或结构一部分处于失效边缘的状态。(2)分类：承载能力极限状态是判别结构是否满足安全性要求的标准，指结构或结构构件达到最大承载能力或

不适于继续加载的变形。正常使用极限状态：是判别结构是否满足正常使用和耐久性要求的标准，指结构或构件达到正常使用或耐久性的某些规定限值。第五讲：计算原则（3）上一讲的主要内容1、抗力及其不定因素及材料强度的标准值标准值的实质：以确定值表达不确定值，便于应

用。标准值取值：具有95%保证率的强度值。2、结构的功能安全性、适用性和耐久性3、极限状态目的：判别结构是否能够满足功能要求；分类：承载能力极限状态和正常使用极限状态。第五讲：计算原则（11/28）四、

设计计算原则（1/11）1、功能函数与极限状态方程(1)功能函数Z=R-S=g(X1,X2,X3….Xn)(2)结果分析Z=R-S>0：处于可靠状态；Z=R-S<0：处于不可靠状态，即失效；Z=R-S

=0：处于极限状态，此方程称极限状态方程2、结构的可靠性(1)关于结构设计本质：对比、控制R和S，即保证R-S>0问题：R和S为随机变量，功能函数值Z是随机变量绝对保证R大于S不可能！−==0)()0(dz

zfZPpZffspZPp−==1)0(Zfz(z)pfμz0zσ第五讲：计算原则（12/28）四、设计计算原则（2/11）解决方法：控制可靠度，绝大多数情况下：R>S允许极少数情况下：R<S(2)结构可靠度和失效概率可靠度(可靠概

率)：是结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率，以Ps表示。失效概率：结构不能完成预定功能的概率，以Pf表示。0Z(z)zf第五讲：计算原则（13/28）四、设计计算原则（3/11）(3)可靠度三个水准水准I：是用随机变量的一阶矩（平均值）加以概括;水准I

I：用随机变量的一阶矩和二阶矩来描述;水准III：也称为全概率法，是以真实分布进行计算。SRZ−=22SRZ+=−=−−zzfZZxZZ,21)(222)(第六讲：计算原则（14/28）四、设计计算原则（4/11）3、可靠度的计算方法及可靠指标(1)

可靠指标简单分析：假设只有两个随机变量R和S，相互独立，均服从正态分布，已知平均值和均方差。功能函数Z:dzdzzfZPpZZzZZf−−−−===02)(02221)()0()(2122ZZtfdtpZZ−=

=−−−−22SRSRZZ+−==)(1)(−=−=fp第六讲：计算原则（15/28）四、设计计算原则（5/11）计算结构失效概率进行数学变换得（把Z由正态分布变换成标

准正态分布）定义可靠度指标：则：第六讲：计算原则（16/28）四、设计计算原则（6/11）分析：可靠指标与可靠度（失效概率）相关，可靠指标越大，结构越可靠；可靠指标越小，结构越不可靠。优点：用统计特

征值来反映可靠度，不直接用概率。可靠度指标取值确定方法：校核法、类比法协商给定法取值：与安全等级、截面破坏形态、极限状态有关：安全等级越高，可靠指标越大（0.5）；脆性破坏高于延性破坏（0.5）；承载力极限状态高于正常使用极限状态。kKRKS

RKKQQKGGRQCGC/+第十讲：计算原则（8）上一讲的主要内容1、安全系数法经过变化设计表达式可以表示成：安全系数K与可靠指标和随机变量的数字特征有关2、分项系数法经过变化设计表达式可以表

示成：分项系数法与可靠指标和随机变量的数字特征有关。RS0,.....),(.....),,(kkKRafRafRR==)(2111=++=niiKCiQiQiKQQKGGQCQCGCS第十讲：计算原则（25/28）五、近似概率法设计表达式(4/6)2、我国现行规范采

用的基本设计表达式(1)承载能力极限状态设计表达式组合情况：基本组合：永久荷载和最大的可变荷载以标准值作为代表值，其它可变荷载以组合值为代表值。偶然组合基本组合承载能力设计采用下列设计表达式：][.......),,(skksssUafSUU

==++=niiKQiCikQKGsQCQCGCS211][.......),,(lkklllUafSUU==+=niiKQiqiKGlQCGCS1第十讲：计算原则（26/28）五、近似概率法设计表达式(5/6)(2

)正常使用极限状态设计表达式组合情况：短期效应组合长期效应组合在作用的短期效应组合作用下的设计表达式：在作用的长期效应组合作用下的设计表达式：***RSSQG=+RQKQGKGRSS/=+0GQ第十讲：计算原则（27/28）五、近似概率法设计表达式(6/6)3、分项系

数的确定(1)确定的原则：以验算点法为基础(2)方法：在验算点处将极限状态方程转化为分项系数表达的方程对于验算点法对于分项系数法等价求分项系数。确定原则：对不同材料、荷载和结构，取统一值；在各项标准值等

给定的前提下，误差最小。(3)优化结果荷载分项系数=1.2,=1.4结构抗力分项系数:进一步分离成材料强度分项系数结构重要性系数=1.1,1.0,0.9第11讲：材料的性能(2/34)一、钢材的物理力学性能（1/13）1、简单应力下钢

材的性能(1)钢材的应力-应变关系曲线形式：有明显流幅的：弹性、屈服、强化和颈缩阶段没有明显流幅的：没有明显的屈服阶段曲线简化：屈服前：完全弹性的；屈服后：完全塑性的。第11讲：材料的性能(3/34)一、钢材的物理力学性能（2/13）(2)钢材的强度指标屈服强度：设计时钢材允许达

到的最大应力有明显流幅的钢材：取屈服点的应力；无有明显流幅的钢材：取条件屈服强度。条件屈服强度：残余应变为0.2%对应的应力。极限强度：材料能承受的最大应力反映安全储备屈强比：屈服强度/极限强度(3)钢材的塑性指标伸长率：拉断后构件伸长率截面收缩

率：拉断后面积缩小率冷弯性能：以冷弯的角度来衡量第11讲：材料的性能(5/34)一、钢材的物理力学性能（4/13）分析结果：主应力同号时，不易屈服，塑性下降，越接近越明显。主应力异号时，易屈服，破坏呈塑性，

差别越大越明显。(2)反复荷载下钢材的疲劳疲劳破坏：在低于强度的应力反复作用下，所发生破坏。疲劳破坏特点：包括裂纹形成，缓慢发展和迅速断裂三个过程没有明显的变形，脆性破坏第12讲：材料的性能（2）上一讲的主要内容1、钢材的应力-应变关系有明显流幅的钢材和

没有明显流幅的钢材2、钢材的强度指标屈服强度、极限强度和屈强比3、钢材的塑性指标伸长率、截面收缩率和冷弯性能4、复杂应力状态下的屈服条件第12讲：材料的性能(5/34)一、钢材的物理力学性能（4/13）分析结果：主应力同号时，不易屈服，塑性下降，越接近越明显。主应力异号时，易屈服

，破坏呈塑性，差别越大越明显。(2)反复荷载下钢材的疲劳疲劳破坏：在低于强度的应力反复作用下，所发生破坏。疲劳破坏特点：包括裂纹形成，缓慢发展和迅速断裂三个过程没有明显的变形，脆性破坏第12讲：材料的性能(6/34)一、钢材

的物理力学性能（5/13）影响因素：荷载的的性质：拉、压、剪等应力循环特征：(应力比)静载（=1）同号循环（>0）脉冲循环(=0)异号循环(<0)完全对称循环（-1）循环次数:应力比一定时，疲劳强

度与荷载的循环次数有关。maxmin/=第12讲：材料的性能(7/34)一、钢材的物理力学性能（6/13）疲劳极限：当最大应力小于某一数值，反复荷载循环无穷次，材料也不会破坏。疲劳曲线(试验结果)循环N次包络线ABCD简化疲劳曲线ABCD的方程

BCD(拉为主)AB(压为主)6102=Nmin0maxk+=kp−==10max−=−=kp0min第12讲：材料的性能(8/34)一、钢材的物理力学性能（7/13）3影响钢材性能的一般因素(1)化学成分碳：提高强度

；但塑性，可焊性、耐锈蚀性等劣化。锰：提高强度，改善脆性；但对可焊性和耐锈力不利。硅：提高强度，但含量过高，对塑性可焊性耐锈力不利。硫：高温时变脆，降低塑性韧性抗疲劳能力和耐锈能力。磷：提高强度和耐锈力，低温变脆，降低塑性可焊性等。(2)钢材缺陷偏析:钢中化学成分

的不一致性和不均匀性裂纹：先天的裂纹，或是微观的或是宏观的分层：在厚度方向分成多层，各层相互连接，并不脱离夹杂物：尤其是硫化物和氧化物等第13讲：材料的性能（3）上一讲的主要内容1、反复荷载下钢材的疲劳影响因素：应力循环特征、循环次数疲劳破坏、疲劳极限、疲劳强度和疲劳曲线2、化学成分对钢材性

能的影响3、钢材缺陷对钢材性能的影响第13讲：材料的性能(10/34)一、钢材的物理力学性能（9/13）(4)温度在正常温度下：基本不随温度变化在高温度下：温度升高，强度、弹性模量均有下降趋势蓝脆现象：250℃左右，抗拉强度反而提高，塑性和韧性下降。在低

温时：温度降低，强度略提高，塑性等下降，有脆性倾向。冷脆现象：当温度降低至某一温度以下时，材料变脆。第13讲：材料的性能(11/34)一、钢材的物理力学性能（10/13）(5)应力集中现象：当构件内部缺陷或截面形状等改变时，

应力分布不均匀，出现局部高峰应力，促使钢材变脆。影响因素：截面变化愈剧烈，应力集中现象愈明显。第13讲：材料的性能(12/34)一、钢材的物理力学性能（11/13）4、结构对钢材的要求及钢材的分类(1)结构对钢材的要求具有较高的屈服强度和极限强度；具有良好的塑性和韧性具有良好的工

艺加工性能；良好的耐锈蚀能力与混凝土良好的粘结力(2)钢材的选择：结构或构件的类型及重要性；作用的性质（静力和动力作用）；连接方式（焊接、铆接或螺栓连接）；工作环境（温度和腐蚀等）。第13讲：材料的性能(13/34)一、钢材的物理力学性能（12

/13）(3)结构用钢材的分类碳素钢：强度等级：按屈服强度分五个品种，Q195~Q275。质量等级：A、B、C、D四级，对冲击韧性要求不同脱氧方式：镇静、半镇静、沸腾和特殊镇静，用ZbF和TZ示例：Q235Bb表示屈服强度为235，B级半镇静钢低合金钢：强

度等级：按屈服强度分五个品种，Q295~Q460。质量等级：A、B、C、D、E五级，对冲击韧性要求不同脱氧方式：镇静和特殊镇静钢热处理钢第13讲：材料的性能(14/34)一、钢材的物理力学性能（13/13）(4)钢材的规格钢板：以“

―宽度厚度长度”或“―宽度厚度”表示型钢：角钢：等边“L肢宽厚度”；不等边“L长肢宽短肢宽厚度”工字钢：普通工字钢以I+截面的高度；轻型工字钢前面加Q槽钢：有普通槽钢和轻型槽钢两种，用截面的高度编号H型钢：热扎和焊接两种，“高度*宽度*腹板厚度*翼缘

厚度”钢管：有热轧无缝钢管和焊接钢管。以“φ外径壁厚”表示薄壁型钢：用薄钢板冷轧而成，形式及尺寸可以变化。钢筋按照表面形状：有光面钢筋和变形钢筋钢筋种类：热轧钢筋：分HRB235、HRB335和HRB400或RRB400三级，符号+直径

预应力钢丝：有光面碳素、螺旋肋和三面刻痕钢丝三种，符号+直径预应力钢绞线：多根钢丝绞合制成。“φ1股数公称直径”表示热处理钢筋：φHT+钢筋表示第15讲：材料的性能(21/34)二、混凝土的物理力学性能（7

/11）(2)长期荷载下混凝土的变形混凝土的徐变现象：在荷载长期作用下，变形将随时间而增加；原因：凝胶体的粘性流动，内部微裂缝不断产生和发展等影响：导致变形增大，应力重分布和内力分布等。混凝土徐变曲线特点：开始增长较快，以后逐渐减慢，逐渐趋于稳定(收

敛)卸载时变形恢复:瞬时弹性恢复、弹性后效，永久应变第15讲：材料的性能(22/34)二、混凝土的物理力学性能（8/11）影响徐变的主要因素应力水平：应力越大，徐变也越大应力小于0.5fc，线性徐变；大于0.5fc，非线性徐变。龄期：加载时龄期越短，徐变越大组成：水泥用

量越多，水灰比越大，徐变也越大；骨料强度和弹性模量越高，徐变越小。养护和使用环境：养护温度高，湿度大，徐变越小；受力后环境温度越高，湿度低，徐变就越大。第16讲：材料的性能(23/34)二、混凝土的物理力学性能（9/11）(3)重复荷载下混凝土性能一次重复加载下加载：随应力增加应变增加

卸载：不重复加载轨迹，有弹性后效和残余变形多次重复加载下峰值小于疲劳强度：每循环成环，面积逐渐减少，至直线；峰值大于疲劳强度：开始与小应力的相似；成直线后，凸凹方向改变，斜率降低，裂缝和变形严重混凝

土疲劳破坏：因荷载重复作用而引起的破坏混凝土疲劳强度：疲劳破坏需要重复荷载的最小应力峰值(4)混凝土的收缩、膨胀和温度变形第16讲：材料的性能(25/34)二、混凝土的物理力学性能（11/11）有关的设计问题钢筋端部的锚固裂缝间应力的传递裂缝截面：拉力为零离开一段距离

：混凝土有拉力两条裂缝中间：混凝土拉力最大(2)粘结力的组成化学吸附摩擦机械咬合附加咬合等作用第17讲：材料的性能（7）上一讲的主要内容1、重复荷载下混凝土性能一次和多次重复加载下的变形曲线混凝土疲劳破坏和混凝土疲劳强度2、钢筋与混凝土粘结力粘结力作用粘结力组成3、

与粘结有关的设计问题钢筋端部的锚固裂缝间应力的传递第17讲：材料的性能(26/34)三、砌体的物理力学性能（1/8）1、砌体的材料及种类(1)块体材料砖普通砖：240mm115mm53mm实心空心砖：全国无统一规格分级

：按极限抗压强度为6级，以“MU+极限强度”表示砌块按材料分：粉煤灰、煤渣混凝土和混凝土等按内部结构分：有实心的，也有空心的按尺寸分：小型<350、中型360～900和大型>900mm分级：按照极限抗压强度分5级，以“MU+极限强度”石材按照加工的程度：分细料石、粗料石

和毛料石。分级：按极限抗压强度，分9级，以“MU+极限强度”第17讲：材料的性能(27/34)三、砌体的物理力学性能（2/8）(2)砂浆作用：使块体连成整体；抹平块体表面；填补块体间缝隙；分类：按照组成成分

：无塑性掺合料的水泥砂浆、有塑性掺合料的混合砂浆、不含水泥的砂浆按照重力密度：大于1.5t/m3重砂浆，小于1.5t/m3轻砂浆分级：按抗压极限强度分7级，以“M+极限强度”表示砌体对砂浆的基本要求符合强度和耐久性要求；应具有一定的可塑性，在砌筑时容易且较均匀地

铺开；应具有足够的保水性，即在运输和砌筑时保持质量的能力。第17讲：材料的性能(28/34)三、砌体的物理力学性能（3/8）(3)砌体的种类砌体是由块体用砂浆砌筑成的整体。砖砌体：实心砌体，或空心砌体，

有一顺一顶或三顺一顶砌筑法。石砌体：料石、毛石和毛石混凝土砌体。砌块砌体砌块排列是要有规律性，减少通缝。配筋砌体:在砌体内配置适量的钢筋，形成配筋砌体，如在水平灰缝中配置网状钢筋，形成网状配筋砌体；在砌体外或预留槽内配置纵向筋形成

组合砌体。第17讲：材料的性能(29/34)三、砌体的物理力学性能（4/8）2、砌体的力学性能(1)砌体的抗压强度破坏过程及应力特点受力全过程：第一阶段：自受力到单块砖内出现竖向裂缝；第二阶段：单块砖内裂缝发展，连接并穿过若干皮砖第三阶段：裂缝贯通，把砌体分成若干1/2砖立柱，失稳应力特

点：不仅存在压应力，而且有弯曲应力和剪切应力，以及横向拉压应力第17讲：材料的性能(30/34)三、砌体的物理力学性能（5/8）原因分析：•水平灰缝厚度和密实度不均匀砖表面力分布不均匀且上下不对应•横向变形时相互约束受压时横向膨胀，砖和砂浆横向变形系数不同，相互约束。

•弹性地基梁作用砂浆层受压将产生压缩变形，砖就象在弹性地基上的梁，其内部将产生弯曲应力和剪应力•竖向灰缝处的应力集中第19讲：构件连接（4）4－1◼工程结构是由各种基本构件通过连接组成的整体结构物，使其实现共同工作。◼钢结构：钢板、型钢等组成的基本构件（工厂制作）现场安装（吊装、连

接）结构整体。◼钢筋混凝土结构：有现浇、装配式和装配整体式三种施工方法。钢筋的接长、预制构件（预制楼板、叠合梁、叠合板等）的拼装也存在大量的连接。4.1钢结构连接◼1.焊接；2.螺栓连接（普通螺栓、高强度螺栓）；3.铆钉连接。第19讲：构件连接（4）4－2◼特点：1.焊接：不削弱

构件断面，节省材料，经济；构造简单，加工简便且易实现自动化操作，提高焊接质量；连接刚度大，密闭性好，整体性好。焊缝附近的材质变脆；焊件中存在焊接残余应力和残余变形，对结构的承载能力有不利影响；焊接结构对裂纹很敏感，尤其是在低温下更易发生脆性断裂。2.螺栓：普通螺栓分为A、B

、C三级；高强度螺栓由中碳钢或低合金钢等经热处理后制成，强度较高。我国高强度螺栓的强度级别可分为8.8级（8.8S）和10.9级（10.9S）。高强度螺栓的连接分为摩擦型和承压型连接。螺栓连接简便、快速，可拆卸，常用于现场的安装连接中。但对构件断面有所

削弱。第19讲：构件连接（4）4－3焊接焊接（电弧焊）－分为手工电弧焊、自动或半自动埋弧焊和气体保护焊等。原理：焊接连接和焊缝形式：平接、搭接和顶接（T形）三种1.对接焊缝；2.角焊缝。焊缝的符

号（形式、尺寸和要求）18276354910ab））c）d）第19讲：构件连接（4）4－4◼焊缝的强度和质量等级（附表I－32）◼1.焊缝质量直接影响连接的强度。如果焊缝质量优良，焊缝中不存在任何缺陷，焊缝金属的强度高于焊件母材，破坏部位多位于焊缝附近

热影响区的母材上。焊缝中可能有气孔、夹渣、咬边、未焊透等缺陷。焊缝缺陷将削弱焊缝的受力面积，并在缺陷处产生应力集中，对结构受力很不利。因此，对焊缝进行质量检查很重要。◼2.焊缝质量等级分为三级，其中一、二级焊缝除外观缺陷检查外，还需要进行内部无损探伤。◼3.三

级受拉对接焊缝强度应折减。◼4.合理选用焊缝种类等级。◼5.焊条选用：Q235－E43xx；◼Q345－E50xx；Q390－E55xx(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)第20讲：构件连接（4）4－7对接焊缝的计算和

构造对接焊缝充满整个被连接件的截面，可视为焊件截面的延续，焊缝中的应力分布情况基本与焊件原有情况相似，对接焊缝的有效截面与焊件的截面相同。焊缝应力可以由材料力学的有关计算公式进行计算。对接焊缝两端的起弧、灭弧处，常因不能焊透而出现凹形焊口或存在缺陷，以致该处由于应力集中易出现裂纹。因

此，施焊时应在焊缝两端设置引弧板，对于一般受静力荷载的结构，也可不设引弧板，但令焊缝的计算长度比实际长度减小10mm。轴心受力的对接焊缝计算：引弧板)(wcwtwfftlN=第20讲：构件连接（4）4－8◼当采用引弧板时，对接焊缝抗压、抗剪和一、

二级焊缝抗拉强度与母材相等，在焊件强度保证的条件下可不必计算焊缝强度；只在三级焊缝受拉力作用时才需按上式进行验算。◼如果采用直缝不能满足强度要求时，可采用斜对接焊缝以增加焊缝长度。根据试验结果，当焊缝与作用力间的夹角满足：时，斜焊缝强度不低于母材强度，可不再验算。(a)NwlNt(b)Nlwtθ

sinθcosN5.1tg第20讲：构件连接（4）4－10◼对接焊缝构造◼1.根据焊件板厚、焊接工艺要求和施工条件对焊件边缘加工合适的坡口；◼2.对受力较大的重要对接焊缝应尽可能采用引弧板；◼3.不同宽度和厚度的钢板拼接。◼a—直边缝；b—单边V形缝

；◼c—双边V形缝；d—U形缝；◼e—K形缝；f—X形缝<1:4(c)<1:4(a)(d)<1:4(b)<1:4(a)(b)>200>200t<10mm2~3mmt=10~20mmt=10~20mm2~3mmt>20mm0.5~2

mm3~4mmt>20mm3~4mmt>20mm3~4mm))))))第21讲：构件连接（4）4－13角焊缝的构造与计算◼1.当焊缝轴线与外力作用方向平行时，称为侧面角焊缝，又称侧缝；2.垂直时，称为正面角焊缝，又称端缝；3.呈夹角时

，称为斜焊缝。角焊缝的受力性能和强度与受力方向有直接关系。◼直角角焊缝截面形式：角焊缝较小的焊脚尺寸为hf有效高度为he=0.7hf，忽略了焊缝余高和熔深b45N45。lw。N0.720.45502.39301.621.230.8910lw/he第21讲：构件连接（4）4－

14角焊缝的受力性能◼侧面角焊缝主要承受剪力作用，塑性较好，强度较低。在弹性阶段，侧缝剪应力沿焊缝程度方向分布不均匀，两端大而中间小。◼破坏面通常在焊缝的最小截面（45o斜截面）。破坏起点在侧缝两端，该处出现裂

缝后，迅速蔓延扩展，使焊缝断裂。45。lwN45τσBD。CANBBσyτyxDDσxACτxyC第21讲：构件连接（4）4－15角焊缝的受力性能◼端缝的应力状态比侧缝复杂的多，应力集中较明显。焊缝的根部出现应力高峰，易于开裂。◼破坏时首先在焊缝根部开裂，然后扩展至整个焊缝截面。◼

根据试验结果，端缝的强度比侧缝高，但塑性较差，根部又存在很大的收缩应力，性质较脆。第21讲：构件连接（4）4－16角焊缝的强度◼无论是侧缝与端缝，焊缝计算时一律取与焊脚边呈45o的斜面为计算截面，即焊缝有效厚度0.7hf。计算

截面上平均破坏应力为焊缝强度（力除以焊缝破坏面积）。◼焊脚尺寸（mm）正面角焊缝（N/mm2）侧面角焊缝（N/mm2）4432.5326.08362.2270.012332.0250.0◼规范规定的角焊缝设计强度是侧面角焊缝的强度，不分抗拉、抗压和抗剪，不分焊缝级别均采用相同的值，例

如Q235钢材，ffw=160N/mm2。第22讲：构件连接（4）4－25角焊缝的构造焊脚尺寸和焊缝计算长度1.最小焊脚尺寸：焊缝冷却过快而变脆，容易产生裂纹；2.最大焊脚尺寸：防止“过烧”现象，焊接残余

变形和残余应力；3.最小焊缝长度：和mm；4.最大计算长度：不宜大于60（承受静力荷载或间接承受动力荷载时）或40（承受动力荷载时）；max5.1thfmin2.1thffwhl840wl第22讲：构件连接（4）4－26

角焊缝的构造构造措施：三面围焊b)两侧围焊a)fh22hfc)形围焊LN易弯曲Nwb｛b≥5tmin25mmb≤hfn×neee第23讲：构件连接（4）上一讲内容4－261、角焊缝的分类与受力特征2、角焊缝的强度与计算假定

3、角焊缝的计算公式第23讲：构件连接（4）4－27角焊缝的构造焊脚尺寸和焊缝计算长度1.最小焊脚尺寸：焊缝冷却过快而变脆，容易产生裂纹；2.最大焊脚尺寸：防止“过烧”现象，焊接残余变形和残余应力；3.最小焊缝长度：和mm；4.最大计算长度：不宜大于60（承受静力荷载或间接承受

动力荷载时）或40（承受动力荷载时）；max5.1thfmin2.1thffwhl840wl第23讲：构件连接（4）4－28角焊缝的构造构造措施：三面围焊b)两侧围焊a)fh22hfc)形围焊LN易弯曲Nwb｛b≥5tmin25mmb≤hfn×neee第23讲：构件连接（4）

4－33焊接残余应力和残余变形减小焊接残余应力和焊接残余变形的方法：不正确不正确不正确正确正确正确(a)(b)(d)(c)1322315tt1t225mmt=max(t,t)12不正确正确(e)IIIIII878766543212345IIIIII542134231(

b)(a)(c)(d)第24讲：构件连接（4）4－36普通螺栓的构造与计算普通螺栓的形式和规格1.粗牙普通螺纹，其代号用字母M与公称直径表示，工程中常用M16、M20、(M22)＊和M24。2.C级螺栓的螺孔采用Ⅱ类孔，M16－M24螺栓的孔径比螺栓公称直径大1.5mm。ab名称图例永久螺栓

安装螺栓高强度螺栓圆形螺栓孔长圆形螺栓孔第24讲：构件连接（4）4－37普通螺栓的构造与计算螺栓的排列采用并列和错列两种形式1.受力要求；2.构造要求；3.施工要求。规定螺栓的最大、最小容许距离。边距中距中距边距端距中距中距端距边距边距中距

accaee21e1e2e(a)(b)第24讲：构件连接（4）4－38普通螺栓连接的受力性能螺栓传力方式分为1.受剪螺栓连接－剪力螺栓；2.受拉螺栓连接－拉力螺栓；3.同时承受剪拉的螺栓连接受剪螺栓连接t2t1NNNN/2N/2tt21

t1N推移线推移线(a)(b)(c)第24讲：构件连接（4）4－39普通螺栓连接的受力性能栓杆剪断—当螺栓直径较小而钢板相对较厚时可能发生孔壁挤压破坏－当螺栓直径较大而钢板相对较薄时可能发生钢板拉断―当钢板顺螺孔削弱过多可能发生端部钢板

剪断―当顺受力方向的端距过小时可能发生栓杆受弯破坏―当螺栓过长时可能发生千分表12NN/2N/2N第24讲：构件连接（4）4－40普通螺栓连接的受力性能后两种在选用最小容许端距2d0和使螺栓的夹紧长度不超过4－6倍螺栓直径的条件下，均不会产生。但对其他三种形式的破坏，则须通过计

算来防止(a)(b)(c)(d)(e)第25讲：构件连接（4）4－47高强度螺栓连接的材料和施工方法◼螺栓的性能等级：10.9级和8.8级。◼10.9S级螺栓材料为20MnTiB(适用规格≤M24)或35VB（≤M30）钢；8.8S级的为4

0B（≤M24）、45号（≤M22）或35号（≤M20）钢。螺栓孔:钻孔。◼受力都是依靠螺栓对板叠强大的的法向压力，即紧固预拉力。控制螺栓的坚固程度，是保证连接质量的一个关键性因素。◼紧固方法：1.扭矩法－扭力扳手；2.拧掉梅花头－扭剪型高强螺栓。◼分初拧、终拧两个阶段。

第25讲：构件连接（4）4－48高强度螺栓连接的材料和施工方法◼例如M20，8.8级，紧固力（预拉力）P=110kN；◼10.9级，P=155kN。2356471第26讲：构件连接（4）4－51高强度螺栓摩擦型连接受剪

高强度螺栓连接的受力性能1.单个高强度螺栓的抗剪承载力设计值：摩擦面的抗滑移系数μ主要与摩擦面的粗糙程度即构件接触面的处理方法有关。PnNfbv9.0=摩擦面的抗滑移系数μ构件的钢号在连接处构件接触面的处理方法Q2

35钢Q345钢Q390钢喷砂0.450.550.55喷砂后涂无机富锌漆0.350.400.40喷砂后生赤锈0.450.550.55钢丝刷清除浮锈或未经处理的干净轧制表面0.300.350.35第26讲：构件连

接（4）4－52高强度螺栓摩擦型连接受剪高强度螺栓群的连接计算1.受剪高强度螺栓连接受力的分析方法和普通螺栓的一样，只须Nbmin单个高强度螺栓摩擦型连接的抗剪承载力设计值Nbv。2.几种受力状态一

样；3.构件验算考虑孔前传力效应，有利。NNNNIIN'IIN孔前传力(a)(b)fANnnANnn−==15.01'第26讲：构件连接（4）4－53高强度螺栓摩擦型连接拉剪高强度

螺栓连接的受力性能和计算1.单个拉剪高强度螺栓的抗剪承载力设计值Nt应满足Nt≤0.8P2.拉剪高强度螺栓群连接计算绕螺栓群形心转动Nt1Nt2O1yy2M=FeFV=Fe)25.1(9.0tfbvNPnN−===−=−=n

itifnibvitfbvvNPnNVNPnNN11111)25.1(9.0)25.1(9.0第26讲：构件连接（4）4－54承压型高强度螺栓连接与普通螺栓连接的异同？1.产生滑移后由栓杆受剪和孔壁承压直至破坏达到承载能力

极限状态，和普通螺栓连接的相同；受力状态相同；材料强度不同；2.承压型螺栓的受剪承载力设计值NbV，不得大于按摩型连接计算值的1.3倍，即在正常使用状态连接不致产生滑移。第26讲：构件连接（4）4－55钢

结构连接小结钢结构常用的连接方法为焊接和栓接。焊接是主要连接方法。栓接（普通螺栓和高强度螺栓连接）只在安装连接中应用较多。普通螺栓宜用于次要的受剪连接。摩擦型高强度螺栓则宜于主要部位和直接承受动力荷载的连接。角

焊缝便于加工但受力性能较差，对接焊缝则反之。除制造时接料和重要部位的连接常采用对接焊缝外，一般多采用角焊缝。焊接应满足构造要求，还应作必要的强度计算。均可按危险点计算其所受的σf（按焊缝有效截面计算的应力）和τf代入

公式计算。第26讲：构件连接（4）4－56钢结构连接小结焊接残余应力和残余变形是焊接过程中局部加热和冷却，导致焊件不均匀膨胀和收缩而产生的。在焊缝附近的残余拉应力很高，常可达钢材屈服点fy。残余应力是自相平衡的

内应力，故对结构的静力强度无影响，但使结构的刚度、稳定承载力和疲劳强度降低。螺栓连接应满足构造要求，还应作必要的强度计算。对受剪和受拉螺栓连接，均是计算其最不利螺栓所受的力（剪力或拉力）不大于单个螺栓的承载力设计值。高强度螺栓连接分摩擦型和承

压型两类，摩擦型应用普遍。应考虑构件的孔前传力效应。第26讲：构件连接（4）下一讲的主要内容4－57钢筋混凝土构件连接1、钢筋的连接2、预制板的连接3、预制构件（梁、柱）的连接第27讲：构件连接（4）4－59钢筋混凝土构件连接钢筋的连接1.钢筋的接头可选用焊接接头、机械接头或

搭接接头，重要受力钢筋的接头宜优先采用焊接接头或机械接头。2.钢筋焊接接头类型有闪光对接焊、电弧焊、电渣压力焊、气压焊等。3.机械接头有套管式轴向挤压接头、锥螺纹套管接头等。4.当受力钢筋直径22mm时，不宜采用非焊接的搭接接头5.钢筋也可以采用

搭接连接（搭接长度、位置）。第27讲：构件连接（4）4－600000()4~545。0.1d0060。3~50.10（10）0800004（5）04005()10008()2~5022~5(2.50)0054()000焊接接头的类型项次焊接接头类型接头结构适用范围钢筋类别钢筋直径（）mm1

23476598接触对焊（闪光焊）钢筋接头的用绑条双面焊接的钢筋接头钢筋接头面焊接的用绑条单双面焊接的钢筋接头钢筋接头单面焊接的剖口平焊剖口立焊钢筋与钢板用两条焊缝的电弧焊板接触对钢筋与钢焊接头Ⅰ~Ⅳ级钢筋Ⅰ~Ⅲ级钢筋级钢筋级钢筋级钢筋Ⅰ~Ⅳ级钢筋级钢筋级

钢筋级钢筋Ⅰ~ⅢⅠ~ⅢⅠ~ⅢⅠ~ⅢⅠ~ⅢⅠ~Ⅲ第27讲：构件连接（4）4－61钢筋混凝土构件连接压模导向板垫块钢筋套管套管长度连接套钢筋锥螺纹钢筋锥螺纹第27讲：构件连接（4）4－66柱与柱的连接1.榫式连接：上柱不少于四片

捻入的细实混凝土3550~100h22hh≥20d250~500剖口焊11坐浆10二片不少于下柱100~300箍筋@≤100上柱11上柱附加钢筋2233下柱焊网不少于二件φ4~φ6@50×502233箍筋加密区m箍筋加密区m10≥50≥50≥100第

27讲：构件连接（4）4－67柱与柱的连接2.钢板套连接：2443连接板连接板4拼接钢板纵向钢筋隔离钢板,与上段柱或下段柱的钢板套点(d-纵向受力钢筋最大直径）43212525>5d50503-331h(hff>0.25d)35011350h25

3025120120~2001140120h-50403第27讲：构件连接（4）4－68梁与柱的连接◼刚性节点和铰接节点◼1.钢筋混凝土明牛腿◼刚性连接剖口焊现浇混凝土现浇细实混凝土200200ab细实

混凝土cd剖口焊200剖口焊500~900502005050151550100(150)ef200剖口焊1001005015(150)(150)200100100剖口焊现浇混凝土(150)10015505050(150)(150)1001001515(150)1001550505

0(150)(150)1001001515第27讲：构件连接（4）4－69梁与柱的连接2.齿槽式刚性连接（齿的尺寸）h梁内受力筋后浇混凝土梁d临时安装钢牛腿100剖口焊a附加箍筋柱柱内预埋筋>hehce10050后浇

混凝土剖口焊细石混凝土邦条焊或剖口焊100-1505011150150150-200100-200100-150501-1第27讲：构件连接（4）4－70梁与柱的连接3.暗牛腿刚性连接（在节点处的剪力不大时采用）施工阶段：铰接；使用阶段：刚接。4.牛腿铰接连接（铰接连接

一般用于梁端剪力较小的梁柱连接中。预制梁搁置在牛腿上，梁端预埋钢板与柱预埋钢板仅构造连接，起固定作用）50剖口焊后浇混凝土剖口焊叠合梁300250钢筋混凝土牛腿或钢牛腿20~30hhhhhheVhlzFF=Vez20~30按计算1

0坐浆150~25020~30第29讲：受弯构件－梁（5）5－14钢筋混凝土梁的主要破坏类型◼正截面强度破坏类型：（配筋率）◼1.适筋破坏－钢筋先屈服，混凝土后压碎（延性破坏）；◼2.少筋破坏－一裂就坏

（脆性破坏）；◼3.超筋破坏－受压区混凝土先压碎而受拉区钢筋不屈服（破坏突然、脆性破坏）。第29讲：受弯构件－梁（5）5－15钢筋混凝土梁的主要破坏类型第29讲：受弯构件－梁（5）5－16钢筋混凝土梁的主要破坏类型◼斜截面强度破坏类型：（配箍率、剪跨

比）◼斜向主拉应力极限拉应变值产生斜裂缝◼发生沿斜裂缝的斜截面强度破坏。◼出现：剪压破坏、斜拉破坏和斜压破坏。第29讲：受弯构件－梁（5）5－17钢筋混凝土梁的主要破坏类型◼正常使用极限状态还可能出现：◼1.刚度不足，挠度过大；◼2.裂缝过宽，影响使用和耐久性。第29讲：受弯构件－梁（5）5－1

8梁的设计思路◼按两种极限状态设计，保证梁的安全性、适用性和耐久性等功能要求。◼一般先按承载能力极限状态进行设计计算，在确定几何尺寸、材料性能等基础上，再按正常使用极限状态方法进行验算。◼以工程力学方法为基

础，考虑材料的特性。◼引入钢、混凝土材料的应力—应变关系，沿用工程力学中的平截面假定，解决变形协调关系，符合工程力学中的静力平衡条件。◼根据基本概念，采取构造措施防止脆性破坏、失稳破坏、提高耐久性。第28讲：受弯构件－梁（5）下一讲的主要内容5－191、钢受弯构件（梁）的设计要求2、

钢受弯构件的强度3、钢受弯构件的刚度第30讲：受弯构件－梁（5）上一讲内容5－201、受弯构件（梁）的破坏类型2、受弯构件的设计思路第30讲：受弯构件－梁（5）5－21钢梁的设计要求◼钢梁的设计应满足：强度、整体稳定、局部稳定和刚度四个方面的要求。◼前三项属于

承载能力极限状态计算，采用荷载的设计值；第四项为正常使用极限状态的计算，计算挠度时按荷载的标准值进行第30讲：受弯构件－梁（5）5－22钢梁的强度◼钢梁的强度计算包括：正应力、剪应力、局部压应力和折算应力四个方面。◼第四项为正常使用极限状态的计算，计算挠度时按荷载的标准值进行面板次

梁主梁柱支撑第30讲：受弯构件－梁（5）5－26局部压应力◼产生的原因和位置：◼集中荷载作用截面；翼缘于腹板结合处（上、下）。◼腹板的计算高度边缘◼计算公式：◼lZ＝a+2hyh0twyhaRl=a+hyl=

a+2hyz4545ooFayhwtl=a+2hzy45o45oFhyFlzσc(a)(b)(c)fltFzwc=第30讲：受弯构件－梁（5）5－27折算应力◼产生的原因和位置：◼在弯矩、剪力都较大的截面，在腹板

的计算高度边缘◼同一点上同时产生的正应力、剪应力和局部压应力。◼应按下式验算其折算应力：◼σ、τ、σC分别为腹板计算◼高度边缘处同一点上同时产◼生的正应力、剪应力和局部压应力。(a)(b)fcczs12223+−+=第30讲：受弯构件－梁（5）下一讲的主要内容5－291、钢受弯构

件（梁）整体稳定概念2、影响梁整体稳定的因素3、梁整体稳定的规范规定第31讲：受弯构件－梁（5）5－31钢梁的整体稳定◼定义：梁在弯矩作用平面内弯曲，但当弯矩逐渐增加，达到某一数值时，窄而高的梁将在截面

承载力尚未充分发挥之前突然发生侧向的弯曲和扭转，使梁丧失继续承载的能力，这种现象即为梁的整体失稳。◼问题关键：提高梁受压翼缘的侧向稳定性是提高梁整体稳定的有效方法。(a)(b)(c)1122第31讲：受弯构件－梁（5）5－34影响梁整体稳定的主要因素1、与荷载类型有关；纯弯：沿梁

长方向弯矩图为矩形，受压翼缘的压应力沿梁长保持不变，梁易失稳；跨中集中荷载：弯矩图呈三角形，靠近支座处M减少，受压翼缘的压应力随之降低，提高了梁的整体稳定性。2、与荷载的作用位置有关；横向荷载作用在上翼缘，荷载的附加效应加大了截面

的扭转，降低了梁的临界弯矩。反之，可提高梁的稳定性。第31讲：受弯构件－梁（5）5－35影响梁整体稳定的主要因素3、与梁的侧向刚度Ely有关提高梁的侧向刚度EIy可以显蓍提高梁的临界弯矩，而增大梁的抗扭刚度GIt和抗翘曲刚度EI

w虽然也可以提高Mcr，但效果不大。4、与受压翼缘的自由长度l1有关减少l1可显著提高梁的临界弯矩Mcr，这可以通过增设梁的侧向支承来解决。无论跨中有无侧向支承，在支座处均应采取构造措施以防止梁端截面的扭转。第31讲：受弯构件－梁（5）5－36《钢结构设计规范》（GBJ17

-88）规定◼符合下列情况之一时，可不计算梁的整体稳定性。（1）有铺板（各种钢筋混凝土和钢板）密铺在梁在受压翼缘上并与其牢固相连、能阻止梁受压翼缘的侧向位移时。（2）H型钢或工字形截面简支梁受压翼缘的自由长度

l1与其宽度b1之比不超过下表所规定的数值时。当采取了必要的措施阻止梁受压翼缘发生侧向变形；或者使梁的整体稳定临界弯矩高于梁的屈服弯矩，此时验算了梁的抗弯强度后也就不需再验算梁的整体稳定。第31讲：受

弯构件－梁（5）5－37◼H型钢或工字形截面简支梁不需计算整体稳定性的最大l1/b1跨中无侧向支承点的梁钢号荷载作用在上翼缘荷载作用在下翼缘跨中受压翼缘有侧向支承点的梁，不论荷载作用于何处Q23513.020.

016.0Q34510.516.513.0Q39010.015.512.5Q4209.515.012.0第32讲：受弯构件－梁（5）5－48型钢梁截面设计◼首先由荷载计算出梁所承受的最大弯矩，并估算梁

截面的抵抗矩，◼1.当梁的整体稳定从构造上可保证时：◼2.当梁的整体稳定从构造上不能保证时：◼其中可根据荷载及跨度情况初步估计。◼3.选择适当型钢截面，验算梁的弯曲正应力，局部压应力，整体稳定和刚度，一般型钢梁可不验算折算应力，也可不验算剪应力。fMWxxnx=fMWb

xnx=b第33讲：受弯构件－梁（5）5－51组合梁截面设计◼梁的内力较大时，需采用组合梁。常用的形式为由三块钢板焊成的工字形截面。一、截面选择：1、截面高度最大高度hmax建筑高度；最小高度hmin刚度要求，根据容许挠度查表；经济高度hs满足使用要求的前提下使梁的总用钢量为最小。

单位：cm5/25/23)9.16(xxsWWh=fMWxxmax=wAwtAfhhhw1b1t第33讲：受弯构件－梁（5）5－52组合梁截面设计实选h应满足hmin≤h≤hmax，且h≈hs。2、腹板厚度tw抗剪

强度要求考虑局部稳定和构造因素3、翼缘板尺寸根据所需要的截面抵抗矩和选定的腹板尺寸b1=(1／3～1／5)h，且b1/t≤30。wAwtAfhhhw1b1tVwwfhVtmax2.111/wwht=wwwxfhthWA61−=第33讲：受弯构件－梁（5）

5－53组合梁截面设计二、截面验算：初选截面后，验算弯曲正应力，整体稳定，非均布荷载时还要验算梁的刚度，视情况还要验算局部压应力和折算应力。一般情况下，由于初选截面时已考虑了抗剪强度要求，通常可不必验算剪应力，截面

验算时应考虑梁自重。第34讲：受弯构件－梁（5）5－58梁的局部稳定和加劲肋设计◼为了提高梁的承载能力，节省材料，要尽可能选用较薄的板件，以使截面开展。但如果梁的翼缘和腹板厚度不适当地减薄，则在荷载作用下有可能使板件产生出平面的翘曲，导致梁的局部失稳。◼

局部失稳的后果：◼恶化工作条件，降低◼构件的承载能力，动力◼荷载作用下易引起疲劳◼破坏。b第34讲：受弯构件－梁（5）5－62矩形薄板的屈曲结论：1、与所受应力、支承情况和板的长宽比（a/b）有关外，还与板的宽厚比（b/t）的平方成反比。2、减小板宽可有效地提高

，而减小板长的效果不大。另外，与钢材强度无关，采用高强度钢材并不能提高板的局部稳定性能。第34讲：受弯构件－梁（5）5－64梁翼缘板的局部稳定箱形截面在两腹板间的受压翼缘，按四边简支的纵向均匀受压板计算。btwtt0b1b1h0

b1twht0ttw4=kyftb235400第35讲：受弯构件－梁（5）5－65梁腹板的局部稳定梁腹板受力特点：（四边简支、考虑有弹性嵌固的矩形板）受力复杂，厚度较小，主要承受剪力，采用加大板厚的方法来保证腹板

的局部稳定不经济，也不合理。采用布置加劲肋的方法来防止腹板屈曲。第35讲：受弯构件－梁（5）5－69梁腹板的局部稳定1、剪应力作用下矩形板：当时，不屈曲。防止腹板剪切失稳的有效方法是布置横向加劲肋，减少a/h0的比值，即可增大剪切临界

应力。2min222minmax)(112])/(434.5[ltEllwcr）（−+=ah0τah0ywfth235850第35讲：受弯构件－梁（5）5－70梁腹板的局部稳定2、弯曲正应力作用下矩形板的屈曲：当h0/tw≤174

时，不会发生弯曲局部失稳破坏。防止弯曲屈曲的有效方法是布置纵向加劲肋，以减少板件的h0值，增大σcr。σah02022)()1(12htEKwcr−=20)100(715htwcr=第35讲：受弯构件－梁（5）5－71梁腹板

的局部稳定3、横向压应力作用下矩形板：当h0/tw≤84时，不会发生弯曲局部失稳破坏。当a/h0=2时，c1=166防止横向压应力作用下板件屈曲的有效措施是在板件上边缘处设置短劲肋。)100(01,htcwcrc=20,)100(166htwcrc=ah0σc第35讲：受

弯构件－梁（5）5－73腹板加劲肋的配置1、当h0/tw≤80时，对无局部压应力的梁，可不配置加劲肋；对有局部压力的梁，宜按构造配置横向加劲肋，横向加劲肋最小间距为0.5h0，最大间距为2h0。2、当80＜h0/tw≤170时，配置横向加劲肋，间距由计算确定。3、当h0/tw＞170时，横向加劲

肋＋受压区纵向加劲肋，必要时＋短加劲肋。位置、间距由计算确定。4、梁的支座处和梁上翼缘有较大固定集中荷载处，宜设置支承加劲肋，并对其进行验算。第35讲：受弯构件－梁（5）5－74腹板加劲肋的间距计算1、横向加劲肋间距：2、纵向加劲肋间距：在h0/5～h0/4范围内，且

−−5001000,15001000500,1500000000wwwwthhaththhath时当时当wth11201第35讲：受弯构件－梁（5）5－75加劲肋的截面尺寸及构造要求加劲肋按其作用可分为两类：间隔加

劲肋－按构造条件确定截面；支承加劲肋－截面尺寸尚需满足受力要求。外伸宽度bs≥h0/30+40mm厚度ts≥bs/15同时配置纵、横加劲肋：有刚度要求。成对配置，切角等措施。a(ybs/3(≤40/b

2s(≤60bstwysbyyb(c(zzd((ezz第36讲：柱的承载力设计（8）8－1柱的结构形式及破坏类型应用范围：柱的分类：1、按作用力的位置分：轴心受力构件（拉、压）偏心受力构件（拉弯、压弯）第36讲：柱的承载力设计（8）8－2柱的材料及截

面形式2、按组成材料分：钢材（型钢、钢板、拉索及钢筋）、钢筋混凝土、砌体和组合材料。截面形式：1、轴心受拉、受压钢构件第36讲：柱的承载力设计（8）8－3柱的材料及截面形式截面形式：2、钢筋混凝土柱第36讲：柱的承载力设计（

8）8－4柱的材料及截面形式截面形式：3、砌体柱一般T形；（与墙体结合）配筋砌体柱；第36讲：柱的承载力设计（8）8－5柱的材料及截面形式截面形式：4、钢－混凝土组合柱钢管混凝土柱；型钢混凝土柱

（钢骨混凝土柱）SRC；第36讲：柱的承载力设计（8）8－6柱的主要破坏类型◼截面强度破坏1、钢柱：当截面有削弱时，最小截面上部分或全部材料应力达到屈服应力；无截面削弱时，一般不出现。2、钢筋混凝土柱：轴心受压－截面上钢筋与混凝土应变相同，破坏时柱四周出现纵向裂缝，钢筋屈服外鼓，混凝

土被压碎；偏心受压柱（压弯）强度破坏类似钢筋混凝土梁，a.受拉破坏；b.受压破坏；第36讲：柱的承载力设计（8）8－7柱的主要破坏类型受拉破坏:（偏心距较大，且受拉钢筋配置不多）先出现横向裂缝形成主裂缝（受拉混凝土退出工作）受拉钢筋

屈服受压混凝土达到极限压应变而破坏。属于延性。受压破坏:（偏心距较小，或虽偏心距较大，但所配受拉钢筋过多）受压混凝土出现纵向裂缝并先达到极限压应变而破坏，钢筋未屈服，脆性破坏。第36讲：柱的承载力设计（8）8－8柱的主要破坏类型界限破坏:受拉钢筋屈服的同时，受压

混凝土达到极限压应变而破坏。用以判别两种破坏的型式。3、无筋砌体柱砌体的受压强度比受拉强度高很多，适宜于作轴心受压柱，以及偏心不大的偏压柱。（荷载及偏心距较大时宜做成配筋砌体柱）u第37讲：柱的承载力设计（

8）8－12柱的失稳破坏◼构件受压就有可能出现稳定问题—主要破坏形式。◼对钢柱：由薄壁板件形成柱截面，与梁一样存在局部失稳破坏。◼轴心受压柱的整体失稳：随着轴向压力的增大，构件从稳定平衡状态过渡到随遇平衡状态，也称临界状态。此时，如有微小干扰力使其偏离平衡

位置，则在干扰力除去后，将停留在新的位置而不能恢复到原先的平衡位置。这时的轴向压力称为临界压力。当轴向压力超过临界压力后，柱因不能维持平衡而失稳破坏第37讲：柱的承载力设计（8）8－13轴压柱的失稳破坏轴压柱失稳特点：1、临界应力与构件的几何尺寸有关；2、仅与E有关，与

钢种无关。失稳形式：弯曲失稳、扭转失稳、弯扭失稳第37讲：柱的承载力设计（8）8－14偏心受压柱的整体失稳◼单向偏心受压柱破坏特征：◼外弯矩非线性增加◼附加弯矩（二阶效应）◼内弯矩：◼当外弯矩增加>内弯矩增加，内外弯矩无法◼

平衡丧失整体稳定（持续挠曲）。◼柱不能维持平衡状态。◼轴心受压或偏心受压柱，发生失稳时，◼材料没有或尚未完全破坏（破坏突然，后果严重）。◼柱承载力设计的基本思路，与梁类似。)(0feNM+=''yEIx−Nf第37讲：柱的承载力设计（9）8－16轴心受力构件强度计

算◼无孔洞等削弱的轴心受拉构件或受压构件中，轴心力作用使截面内引起均匀的受拉和受压正应力，以全截面刚达到屈服压力为强度极限状态。◼有孔洞削弱：◼弹性阶段－应力分布不均匀；◼极限状态－净截面上的应力为均匀屈服应力。fAN=/fANn=/第37讲：柱的承载力设计（9）8－17轴心受

力构件刚度计算◼轴心受拉和轴心受压构件的刚度通常用长细比来衡量，长细比是构件的计算长度l0与构件截面的回转半径i的比值◼越大，表示构件刚度越小；◼长细比过大，构件在使用过程中容易由于自重产生挠曲，在动力

荷载作用下容易产生振动，在运输和安装过程中容易产生弯曲。因此设计时应使构件长细比不超过规定的容许长细比il/0=][/][/00==yyyxxxilil第40讲：柱的承载力设计（9）9－43加强局部

稳定的措施所选截面如不满足规定，应调整板件厚度或宽度。对工形和箱形截面的腹板也可采用设置纵向加劲肋的方法予以加强，以缩减腹板计算高度，纵向加劲肋宜在腹板两侧成对配置，其一侧外伸宽度不应小于10tw。b+40mm0hs3003hh0横向加劲勒加劲勒纵向s1

5btssb20tw235fy(a)(b)bz10twtz0.75wttwatw间距0横隔9倍截面的较大宽度，8m3h0横向加劲勒间距3h0横向加劲勒横向加劲勒bsh030+40mmbst15sh第40讲：柱的承载力设计（9）9－44实腹式轴心受压构件的截面设计几个原则

：1、具体措施是在满足局部稳定和使用等条件下，尽量加大截面轮廓尺寸；2、使两个主轴方向的长细比尽量接近，即λx≈λy，－－等稳定性；3、便于与其它构件连接，构造简单，制造省工，节约钢材。第40讲：柱的承载力设计（9）9－45实腹

式轴心受压构件的截面设计设计步骤：1、先按整体稳定要求初选截面尺寸（长细比的初步假定）；2、然后验算是否满足容许长细比、整体稳定和局部稳定要求，如有孔洞削弱，还应验算强度。如不满足，则调整截面尺寸，再进行验算，直到满足为止。3、型钢柱、焊接组合柱设计步骤略不同。实腹式轴心受压构件构

造要求：焊缝、横隔、加劲肋、最小板厚第45讲：混凝土梁(2/42)一、混凝土梁设计内容概述（1/1）1、截面分类按截面形式：矩形、T形、工字型、箱型等按钢筋设置：单筋、双筋2、设计计算内容承载力极限状态正截面受弯能力斜截面受弯能力斜截面受剪能力（斜截面）

受扭能力正常使用极限状态变形验算裂缝宽度或抗裂验算3、一般构造要求截面尺寸限制配筋率限制第45讲：混凝土梁(3/42)二正截面受弯承载力（1/17）1、正截面受力全过程（1）适筋梁受力的三个阶段第I阶段（整体工作阶段）范围

：受力开始—开裂Ia特征：荷载与挠度、材料应变呈线性中和轴位于换算截面的形心处受压区混凝土处于弹性而受拉区混凝土有明显塑性。应用：抗裂计算依据第II阶段（带裂缝工作阶段）范围：开裂—受拉钢筋屈服IIa转折点转折点第4

5讲：混凝土梁(4/42)二正截面受弯承载力（2/17）特征：刚度降低，变形加快，荷载与挠度呈非线性裂缝处，受拉区混凝土大部分退出工作中和轴上移，受压区混凝土的塑性特征明显。应用：使用阶段变形和裂缝的计算依据。第

III阶段（破坏阶段）范围：受拉钢筋屈服—混凝土压碎IIIa特征：刚度迅速下降，挠度急剧增加中和轴迅速上移，受压高度迅速减小，塑性明显。应用：按极限状态设计法的承载力计算依据。第45讲：混凝土梁(5/42)二正截面受弯承载力（3/17）（2）正截面全过程分析截面配筋的影响

少筋截面：没有第二阶段；适筋截面：三阶段，配筋低，第三阶段过程长，延性越好超筋截面：没有第三阶段。从IIa到IIIa内力的增大原因合拉（压）力不变；内力增大是内力臂变化得到的。(3)正截面的受力特点非线性破坏类型与组成材料有关配筋率大、钢筋

强度高、混凝土强度低易产生超筋破坏；配筋率低、钢筋强度低、混凝土强度高易产生少筋破坏。第45讲：混凝土梁（1）下一讲的主要内容1、正截面承载力计算的基本假设和简化2、承载力计算公式的适用条件。第46讲：混凝土

梁(2)上一讲的内容1、适筋截面正截面受力的三个阶段整体工作阶段、带裂缝工作阶段和破坏阶段2、影响受力全过程的因素截面配筋量、材料性能3、正截面受力特点非线性、破坏类型与材料的数量和等级有关第56讲：混凝土柱承载力（2）上一讲的主要内容1、普通箍筋柱的受压全过程弹性阶段、弹塑性阶段、钢

筋屈服阶段2、短期和长期荷载下截面应力分析平衡条件、变形条件、材料本构关系3、极限状态下的应力状态4、设计计算公式第56讲：混凝土柱承载力(6/40)一、轴心受压柱的承载力计算（5/7）2、螺旋箍筋柱的计算（1）

受力特点混凝土受压横向膨胀螺旋箍筋受拉混凝土处于三向受压（2）受力全过程达到普通柱极限荷载前，约束小，与普通柱相似；超过普通柱极限荷载后，核心混凝土强度和变形明显增大螺旋筋屈服后，约束作用无法继续提高，构件破坏。第56讲：混凝土柱承载力(7/40)一、轴心受压柱的承载力计算（6/7）

（3）正截面承载力计算混凝土抗压强度箍筋的约束力根据：得到：极限承载能力公式变换令：得到：rccckff+=corssyrsdAf12=''sycorccuAfAfN+=2/0''ssysycorcuAkfAfAfN++=sAdAsscorss/10=12

ssycorrAfsd=第56讲：混凝土柱承载力(8/40)一、轴心受压柱的承载力计算（7/7）（4）设计计算方法设计计算公式=1.7—2.0，与混凝土强度等级有关。适用条件螺旋筋柱承载力设计值不应高于普通柱的1.5倍；长细

比l0/d>12时，不考虑螺旋筋的作用；螺旋筋的换算面积不应小于全部纵筋的25%；螺旋筋柱受压承载力设计值不应小于普通箍筋柱。)(9.00''0ssysycorcAfAfAfN++第56讲：混凝土柱承载力(9/40)二、偏心受压柱的承载力计算（

1/24）1、基本计算原则（1）基本假设和简化基本假设：与受弯构件正截面承载力计算相同简化：对受压区混凝土应力采用等效矩形应力图形。（2）轴向力的初始偏心距定义：ei=e0+eae0—轴向力对截面中心的偏心距，=M/N；ea—附加偏心距

，取max(20mm,h/30)第68讲:裂缝宽度的计算原理(5/10)二、裂缝宽度验算（2/5）◆混凝土回缩形成一定宽度裂缝◇钢筋和混凝土变形不一致，变形差即为裂缝宽度◇混凝土回缩受到钢筋的约束（3）后续裂缝的出现◆出现新裂缝的原因◇混凝土达到受拉极限◇拉力与粘结传力长度有

关◆裂缝“出齐”◇当两裂缝间的长度足够长时，其间会出现新的裂缝◇当两裂缝间的长度足够长时较小时，不会再出现新裂缝◇裂缝间距：1-2l。，平均1.5l。第69讲:裂缝宽度的计算原理(2)上一讲的内容1、裂缝的原因及分类荷载、约束、腐蚀2、裂缝控制标准严格要求不出现裂缝一般要求不出现

裂缝允许出现裂缝3、裂缝产生及发展的规律裂缝间应力分布特点裂缝“出齐”问题裂缝间距的概念第69讲：裂缝宽度的计算原理(9/10)三、混凝土结构的耐久性（1/1）1耐久性的概念与主要影响因素（1）结构耐久性：结

构的耐久性是指维持结构功能的年限。（2）影响耐久性能的主要因素◆混凝土对钢筋的保护：混凝土的高碱性能有效地保护钢筋。◆钢筋的锈蚀原因：◇钝化膜的破坏：碳化作用，氯离子、其它酸性介质等◇氧份和水份侵入2、耐久性设计（1）对混凝土结构使用环境分（五）类，分别对待（2）混

凝土结构设计的使用年限的合理确定（3）加强维护和鉴定工作（4）保证耐久性的技术措施及构造要求第69讲：裂缝宽度的计算原理(10/10)四、本章要点（1/1）1、裂缝的形成和发展过程（1）裂缝产生的原因（2）裂缝间钢筋和混凝土应力的分布（3）裂缝间新裂缝出现的条件（4）关于裂缝出齐问

题和平均裂缝间距（5）影响平均裂缝间距的因素2、有关裂缝宽度的计算（1）裂缝宽度所指的位置（2）平均裂缝宽度计算模式的建立（3）最大裂缝宽度即裂缝扩大系数的内涵，实验回归结果3、混凝土结构耐久性的概念第75讲：混凝土楼盖设计(4/19)一、板的结构分析（3/9）内力计算方法

：结构力学应用：制表，查系数内力包络图：由内力叠合图形的外包线构成（2）边支承双向板的弹性分析四边支承板的受力特点双向传力明显四角有翘起的趋势支撑边反力不均匀单区格双向板的内力计算方法：弹性薄板理论应用：制表，查系

数m=表中系数q×l0122221qlkglkM+=qlkglkV43+=l01l02ⅠⅡⅠⅢ1ⅣⅡⅢⅣ2341234123434面对12面的相对扭转角23面对14面的相对扭转角第76讲：混凝土楼盖设计(7/19)一、板的结构分析（6/9）荷载很小：未开裂，接近弹性，弯矩按弹性分布荷载增大：支

座开裂，刚度减小支座截面弯矩增长减缓继续加载：跨中截面开裂，刚度比又变化弯矩增加速度又发生变化支座钢筋屈服：塑性铰形成，新增荷载下支座弯矩不增加从两端固定梁变成简支梁荷载增加：跨中出现塑性铰，可变体系影响内力重分布的因素塑性铰的转动能力

；除受弯以外的其它承载能力；正常使用条件（裂缝、变形等）M1M2Mu1PPePuMu1Mu2dp第76讲：混凝土楼盖设计(8/19)一、板的结构分析（7/9）考虑内力重分布的意义和适用范围意义：结

构分析和截面设计概念协调；充分发挥结构的潜力，有效地节约材料。利用重分布的特性，合理调整钢筋布置，便于施工限制：裂缝控制较严格；承受动力和重复荷载；预应力和叠合构件；安全储备要求较高。（2）连续单向板按调幅法的内力计算一般方法：结构力学中的机

动法和静力法。实用设计方法-弯矩调幅法：方法：对弹性内力值进行调整，按调整后内力进行设计弯矩调幅系数:=(Me-M)/Me其它截面的内力：根据静力平衡条件确定。第77讲：混凝土楼盖设计(3)上一讲的内容1、塑性铰的概念2、超静定结

构的内力重分布3、弯矩调幅法第77讲：混凝土楼盖设计(9/19)一、板的结构分析（8/9）（3）双向板按塑性铰线法的计算塑性铰线:塑性铰：把杆分成多段变成几何可变体系塑性铰线：把板分成多几块形成几何可变体系。塑性铰线法的基本假定沿铰线单位长度上的弯矩为常数，等于板的极限弯矩；

形成破坏机构时，若干个刚性板块和若干条塑性铰线组成破坏机构的确定原则对称结构具有对称的塑性铰线分布正弯矩部位出现正塑性铰线，负弯矩区域出现负塑性铰线应满足板块转动要求：塑性铰线通过相邻板块转动轴交点塑性铰线的数量应使整块板成为一个几何可变体系。第7

7讲：混凝土楼盖设计(10/19)一、板的结构分析（9/9）塑性铰线法基本原理原理：虚功原理，外力所做功应该等于内力所做功。应用思路：假设破坏机构：（变形、弯折图形）控制参数xi设虚变形求内功U：各铰线弯

矩与转角的乘积总和求外功W：外力与该处竖向位移乘积总和内外功相等：求荷载q（x1,x2,xn）求q最小值确定控制参数xib）c）d）a）第79讲：课程重点(1)(1/17)一、结构设计的基本原则及方法1、结构上的作用(1)作用及作用效应分类：直接作用，间接

作用。作用效应：作用在结构上产生的内力和变形。2）作用的分类按时间分类：永久作用，可变作用，偶然作用按位置分类：固定作用，可动作用按反应分类：静态作用，动态作用（3）荷载的随机性及代表值随机性荷载的代表值：标准值、组合值、准永久值第79讲：课程重点(1)(2/17)一、结构设计的基

本原则及方法2、结构的抗力（1）抗力随机性的概念（2）材料强度标准值的定义及计算3、设计原则（1）结构的功能：安全性、适用性及耐久性（2）极限状态：承载力极限状态正常使用极限状态（3）判别要求及方法要求：结构极限抗力R>荷载效应S问题及解决

方法：R和S是随机，控制可靠度可靠指标定义及计算4、实用设计表达式分项系数设计表达式的转换分项系数的取值第79讲：课程重点(1)(3/17)二、工程材料的性能1、混凝土的性能（1）本构关系：曲线特征及控制点主要影响因素（2）力学性能强度指标及关系：立方体抗压强度标准值；

轴心抗压和抗拉强度标准值和设计值；复合受力下混凝土强度特点（3）变形性能极限变形（压应变、拉应变）弹性模量、变形模量、弹性特征系数徐变（收缩）及对结构的影响第79讲：课程重点(1)(4/17)二、工程材料的性能2、钢的性能（

1）本构关系曲线类型曲线特征（2）力学性能强度指标：屈服强度、条件屈服强度、极限强度复杂应力状态下的屈服条件疲劳强度及影响因素钢材的硬化及温度的影响（3）变形性能伸长率截面收缩率冷弯性能第79讲：课程重点(1)(5/17)二、工程材料的性能3、砌体的力学

性能（1）抗压强度压力作用下砌体的应力特点抗压强度的影响因素及取值(2)砌体的抗拉、抗弯强度破坏类型：通缝截面破坏；齿缝截面破坏；沿块体截面破坏抗拉、抗弯强度的影响因素及取值第80讲：课程重点(2)(6/17)三

、钢构件的设计原理1、钢结构的连接（1）常用的连接方式及其特点焊接连接普通螺栓连接高强螺栓连接（2）焊缝连接的计算：对接焊缝、角焊缝的基本计算公式角焊缝在轴力、弯剪、扭剪下的计算角钢采用角焊缝连接的设计计算（3）螺栓连接的计算：单个螺栓的破坏特征及其承载力

计算轴心受力、弯剪、扭剪下螺栓群的计算第80讲：课程重点(2)(7/17)三、钢构件的设计原理2、轴心受力构件的计算原理（1）截面形式及破坏类型（2）整体稳定和局部稳定的计算（验算）（3）实腹和格构式轴心受力构件的设计

3受弯构件（梁）的计算原理（1）截面形式及破坏类型（2）强度和稳定的计算准确判断应予验算的截面和部位各种应力下的强度计算整体稳定的计算第80讲：课程重点(2)(8/17)三、钢构件的设计原理(3)加劲肋的设计计算方法(4)型钢梁和焊接组合梁的设计4、压弯和拉弯构

件的设计原理（1）主要截面形式、应用和设计要求（2）截面正应力的分布与部分塑性发展的概念（3）强度计算公式和整体稳定验算第80讲：课程重点(2)(9/17)四、混凝土构件的设计原理1、正截面承载力（1）极限状态时的截面应力特征轴心受压构件◇普通柱：混凝土压碎，此时钢筋可能屈服可能不屈

服。◇螺旋筋柱：螺旋筋屈服，只有核心部分混凝土参与工作。偏心受压构件◇小偏心受压构件：混凝土压碎，受拉钢筋没有受拉屈服。◇界限：◇大偏心受压构件：混凝土压碎，受拉钢筋受拉屈服。0hxb=第80讲：课程重点(2)(10/17)四、混凝土构件的设计原理

受弯构件◇少筋梁：一开裂，钢筋就屈服，受压混凝土未达到极限◇界限（控制最小配筋率）◇适筋梁：混凝土压碎，此时受拉钢筋已经屈服。◇界限：◇超筋梁：混凝土压碎，此时受拉钢筋没有屈服。偏心受拉构件◇大偏心受拉构件：混

凝土压碎，受拉区钢筋一般都屈服。◇界限:◇小偏心受拉构件:钢筋受拉，至少一侧钢筋屈服。轴心受拉构件：钢筋屈服0hxb=2/)('00sahe−=第80讲：课程重点(2)(11/17)四、混凝土构件的设计原

理（2）基本方程的建立基本假设：平截面假设、材料本构关系、忽略受拉混凝土作用受压区混凝土应力的等效：等效矩形应力图形钢筋应力与受压区高度的关系计算简图及基本平衡方程：合力等于零、合弯矩等于零公式适用条件（3）矩形和T形截面的正截面承载力计算第80讲：

课程重点(2)(12/17)四、混凝土构件的设计原理2、斜截面抗剪承载力的计算（1）截面破坏类型斜拉破坏：一开裂，斜截面钢筋就达到屈服界限（控制配箍率）剪压破坏：剪压区混凝土压碎，斜裂缝钢筋基本屈服界限（

控制截面尺寸）斜压破坏：主压应力方向混凝土压碎，箍筋没有屈服（2）基本公式的建立弯剪构件抗剪承载力计算公式的建立拉（压）力对抗剪承载力的影响适用条件