内容簡介
本書着重講述鋼結構的基本原理,包括鋼結構材性,連接和各種基本構件的設計,單層廠房鋼結構的設計與應用,鋼結構塑性設計和抗震設計方法等内容。書内附有适當的例題和習題。為了适應不同學時和不同讀者對象的要求,書内編入了一部分比較深入的内容,供自由選讀。
内容提要
本書共分六章,介紹了鋼結構特點、應用和計算方法、鋼材和連接材料特性、鋼結構的連接方法及其計算構造原則以及鋼結構基本構件(軸心拉杆和壓杆、受彎構件、拉彎和壓彎構件)的工作性能和設計方法。
目錄
1鋼結構概述
1.1鋼結構的發展概況
1.2鋼結構的特點和合理應用範圍
1.3鋼結構的類型及組成
...........
2鋼結構的材料
3鋼結構的連接
4軸心受力構件
5受彎構件
6偏心受力構件
附錄
參考文獻
……
編輯推薦
《鋼結構設計原理(研究生教學用書)》由科學出版社出版。
文摘
插圖:
在3.4節中曾經談到,在腐蝕性介質作用下,構件的小裂紋會随時間而擴展。顯然,這種作用也會損害構件的疲勞壽命。圖4.10表明在交變應力作用下腐蝕性介質對疲勞壽命的影響。圖中曲線1屬于在真空中試驗的試件,2為在空氣中試驗的試件,3為預先把試件浸入腐蝕性液體,取出後在空氣中做疲勞試驗;4為在腐蝕性介質中做疲勞試驗,其疲勞也叫做腐蝕疲勞(或應力腐蝕疲勞)。
空氣中有氧且往往有一定濕度,會對鋼材會起腐蝕作用。所以曲線2低于曲線1。把試件預先浸入腐蝕性液體,然後取出做試驗,對疲勞壽命産生更明顯的不利影響(曲線3)。在腐蝕性介質中經受疲勞試驗,壽命降低最甚。因此,受到海水腐蝕作用的結構,其疲勞設計不同于一般結構。近年來由于海洋結構的發展,腐蝕疲勞已經成為疲勞研究的一個重要課題。
從圖4.10還可以看出,對于長壽命的疲勞,腐蝕的不利影響要比短壽命疲勞嚴重得多。壽命在10以下的構件,腐蝕對疲勞壽命幾乎沒有影響,原因是短壽命疲勞是在很快的試驗速度下完成的,腐蝕的作用來不及産生。
腐蝕對疲勞裂紋擴展速率的影響和疲勞荷載的頻率有關:頻率愈低影響愈大(圖4.11),但在擴展速率低的範圍内無明顯影響。圖4.11的試件是用于管道的x一65号鋼,在3.5%鹽水中做的試驗。圖中虛線表示在空氣中試驗點的離散範圍。
序言
對鋼結構性能的全面了解,是從事鋼結構設計的人員所必須具備的條件。所謂“性能”,是指結構在各種不同的荷載作用和環境條件下的反應。對性能的了解包括對各種鋼材的特點、制造和安裝的各工序對構件産生的影響、結構所處環境的影響、各類荷載作用的效應、結構形式和構造細節可能引起的後果等的了解。
此外,設計工作者還必須了解如何滿足施工的要求,以使設計能順利實現并獲得優良的工程質量。工程設計是複雜的綜合性問題,隻有掌握上述這些知識,才能對工程實踐中出現的各種情況應付裕如。目前國内鋼結構方面的出版物很少,很不适應鋼結構工程迅速發展的需要。作者不揣谫陋編寫這本《鋼結構設計原理》作為應急之需,希望它能夠在造就鋼結構專業人才方面起一點微薄的作用。
本書的讀者對象是已經學過大學本科鋼結構課程的人員,包括研究生和科研、設計及施工的技術人員。因此,本書的内容是在鋼結構初步知識的基礎上加深提高。前四章屬于鋼結構性能的總論。對于鋼結構承載能力的極限狀态,除了強度和過度變形不能繼續承載外,喪失穩定、疲勞破損和脆性斷裂都占有重要位置。
本書第二至四章分别對後三個問題集中地做了一般性的論述。第五至八章是構件的分論,分别論述拉杆、壓杆、受彎構件和壓彎構件的承載能力,其中穩定問題占較大分量。作者在選材時注意避免重複一般教科書中有關穩定理論的内容,盡量把穩定計算公式和構造緊密聯系起來,把理論和實際設計聯系起來。
第九、十兩章論述連接和構造。正确确定構造細節是鋼結構設計的重要組成部分,但有時不為人們所重視。這裡單辟一章講構造設計,不僅意在強調其重要性,并且還由于集中論述而使得構造設計的原則更容易為讀者所掌握。作為一本研究生教材和工程技術人員更新知識的讀物,本書的内容力求反映近年來國内外的新成就。除了在第一至十章中盡量這樣做外,又寫了第十一和第十二章,論述冷彎薄壁型鋼結構的設計特點,塑性設計和箱形梁等新結構和新設計方法。第十二章還納入一些特殊問題如鋼結構的加固等。
本書的第一至十章承蒙清華大學王國周教授和浙江大學夏志斌教授詳細審閱并提出改進意見,謹緻謝意。我在西安冶金建築學院鋼木結構教研室的同事陳骥、郭在田、蔣煥南、趙揮琴、何保康和研究生童根樹、顧強等同志也對初稿的許多章節提出了不少好意見,一并在這裡緻謝。
作者簡介
張耀春,哈爾濱工業大學教授、博士生導師,享受國務院政府特殊津貼。
1937年2月生于山東萊州,1962年畢業于哈爾濱工業大學(原哈爾濱建築工程學院)結構與施工專業,留校任教至今。曾于1981年至1983年赴美國康奈爾大學土木與環境學院作為訪問學者從事冷彎薄壁型鋼結構的學習和研究。1991年至1994年任哈爾濱建築大學副校長。現任哈爾濱工業大學高層與輕型鋼結構研究中心主任,哈爾濱工業大學(威海)土木工程系主任,兼任中國鋼結構協會專家委員會委員,鋼-混凝土組合結構分委員會高級顧問,結構穩定與疲勞分委員會榮譽理事,中國輕型鋼結構委員會副主任委員,《建築結構》、《工業建築》雜志編委等社會學術職務。
長期從事結構工程領域的教學、科研和工程實踐工作,尤其在高層建築鋼結構、輕型鋼結構和鋼結構的穩定理論等方面取得了重要成果。在國内外學術期刊上發表論文200餘篇,出版着作7部,參編規範6部。已培養碩士、博士和博士後研究人員70餘人。參與主持的國家自然科學基金委與建設部聯合資助的重點課題“高層建築鋼結構成套技術”獲國家科技進步二等獎,另獲省部級科技進步一等獎2項、二等獎1項。在《鋼結構設計規範》和《冷彎薄壁型鋼結構技術規範》等規範編制和推廣工作中做出了重要貢獻,于2009年獲“工程建設标準化協會先進個人”稱号。