高等学校土木工程专业规划教材：钢-混凝土组合结构设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈忠汉，胡夏闽 著，《钢-混凝土组合结构设计》编审委员会 编

图书标签:

• 土木工程
• 钢-混凝土组合结构
• 结构设计
• 高等教育
• 规划教材
• 组合结构
• 混凝土结构
• 钢结构
• 工程教育
• 建筑工程

出版社： 中国建筑工业出版社

ISBN：9787112106714

版次：1

商品编码：10325410

包装：平装

丛书名： 高等学校土木工程专业规划教材

开本：16开

出版时间：2009-07-01

用纸：胶版纸

页数：179

字数：286000

正文语种：中文

内容简介

《钢-混凝土组合结构设计》在原版教材《组合结构设计》的基础上修订而来的，并更名为《钢一混凝土组合结构设计》。《钢-混凝土组合结构设计》共分6章，主要内容有材料与基本设计原则、钢-混凝土组合楼盖设计、钢骨混凝土组合结构设计、钢管混凝土组合结构设计、组合结构的施工要点等。《钢-混凝土组合结构设计》可供土木工程专业高年级本科学生和研究生作为专业课教材使用，也可供专业技术人员参考。

目录

第1章 概论
1.1 概述
1.2 组合结构的形式与分类
1.3 组合结构的特点
1.4 组合结构的发展与应用
复习思考题
本章参考文献

第2章 材料与基本设计原则
2.1 钢材
2.2 混凝土
2.3 连接材料
2.4 基本设计原则
复习思考题
本章参考文献

第3章 钢一混凝土组合楼盖设计
3.1 概述
3.2 组合梁的基本设计原则和一般规定
3.3 组合梁受弯承载力的计算
3.4 组合梁的竖向受剪承载力
3.5 组合梁的稳定分析
3.6 组合梁剪力连接设计
3.7 组合梁混凝土板的纵向受剪承载力
3.8 组合梁的挠度和裂缝宽度验算
3.9 压型钢板组合板
复习思考题
本章参考文献

第4章 钢骨混凝土组合结构设计
4.1 概述
4.2 钢骨混凝土梁受弯承载力计算
4.3 钢骨混凝土梁受剪承载力计算
4.4 钢骨混凝土轴心受压柱的设计
4.5 钢骨混凝土偏心受压柱的设计
4.6 钢骨混凝土柱柱脚设计
复习思考题
本章参考文献

第5章 钢管混凝土结构设计
5.1 概述
5.2 钢管混凝土结构的力学特性
5.3 钢管混凝土受压构件
5.4 钢管混凝土受弯构件
5.5 钢管混凝土构件的刚度和变形
5.6 钢管混凝土构件的一般构造
5.7 钢管混凝土结构设计实例
复习思考题
本章参考文献

第6章 组合结构的施工要点
6.1 压型钢板组合板的施工
6.2 组合梁的施工
6.3 钢管组合柱的施工
6.4 钢骨混凝土结构的施工
复习思考题
本章参考文献
附录 柱的计算长度系数

精彩书摘

第1章 概论
1.1 概述
自古以来人们不断尝试采用多种材料来构筑能减轻自然界不利影响的建筑物，现代工程很难见到用单一材料营造的建筑。从广义上来说，用竹索和木板跨越山谷的吊桥也是一种组合结构。在实际工程中最普通的结构构件——钢筋混凝土构件就是典型的组合结构之一，这种组合构件中钢筋一方面借助于周围紧裹的混凝土而受到保护，另一方面充分发挥其抗拉能力强的特长，帮助混凝土克服强压弱拉的局限性，两者相辅相成，取长补短，是组合结构的成功典范之一。
然而钢筋混凝土结构并非完美无缺，它与钢结构之间的竞争仍在继续。由此，便产生了更高层次的结合，钢一混凝土组合结构应运而生。钢一混凝土组合结构在房屋建筑、桥梁、地下建筑、离岸工程、特殊容器等领域已得到广泛应用。新材料还在不断涌现，还会出现新的组合结构。但就目前来说，在土木工程领域内，从经济与实用的角度来看，钢和钢筋混凝土之间的搭配仍然是最合适的。

前言/序言

钢-混凝土组合结构设计 内容简介： 本书是面向高等学校土木工程专业开设的“钢-混凝土组合结构设计”课程的规划教材。旨在系统、深入地介绍钢-混凝土组合结构的基本原理、设计方法、技术规范以及工程应用。通过本教材的学习，学生将掌握钢-混凝土组合结构在承受荷载作用下的工作机理，理解其力学性能，并能够运用相关设计规范进行安全、经济、合理的组合结构构件及整体的设计与计算。 第一篇 组合结构基本原理与力学性能 第一章 绪论 1.1 组合结构的概念与发展历程 介绍钢-混凝土组合结构的定义，明确其由钢结构构件和混凝土构件通过某种连接方式组合而成。 追溯组合结构从早期雏形到现代成熟体系的发展过程，重点梳理国内外在组合结构领域的关键技术突破与工程实践。 阐述组合结构相比于纯钢结构或纯混凝土结构的优越性，例如提高承载能力、刚度，改善延性，降低构件尺寸，节约材料等。 1.2 组合结构的主要类型及特点 详细介绍常见的钢-混凝土组合结构形式，包括： 组合梁（Composite Beam）：钢梁与混凝土楼板通过剪力连接件（如螺栓、焊缝、剪力钉）共同受力。深入分析组合梁的工作机理，包括滑移、应力分布、失效模式等。 组合柱（Composite Column）：钢构件（如H型钢、钢管）内填混凝土，或钢板与混凝土浇筑成整体。阐述组合柱的受力特点，分析其在轴压、弯曲等荷载下的承载能力。 组合墙体（Composite Wall）：钢筋网与混凝土浇筑或钢板与混凝土组合形成的墙体结构。介绍其在抗震、承重等方面的应用。 钢管混凝土结构（Concrete-Filled Steel Tube, CFST）：钢管作为外约束，内部填充混凝土。重点介绍其高强度、高延性、耐火性等特点，以及在桥梁、高层建筑中的应用。 钢-混凝土叠合楼板（Composite Slab）：压型钢板上浇筑混凝土，压型钢板同时作为模板和受力构件。分析其施工便捷性、早期强度以及整体性。 对比分析不同类型组合结构的适用范围、经济性、施工难易程度等，帮助学生理解各类组合结构的优势与局限。 1.3 组合结构材料性能 钢材性能：详细介绍工程常用钢材的力学性能，包括屈服强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比、延伸率、韧性等，并与相关国家标准接轨。 混凝土性能：介绍不同强度等级混凝土的抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比、徐变、收缩等性能参数。 组合结构连接性能：重点阐述剪力连接件（如剪力钉）的受力机理、剪切强度、拔出强度以及设计要求。讨论焊缝、螺栓连接在组合结构中的作用。 材料之间的相互作用：分析钢与混凝土之间界面的粘结力、摩擦力以及在高应力或滑移状态下的行为。 1.4 组合结构的基本受力分析 整体性分析：探讨组合结构如何形成整体，实现共同受力。分析不同连接方式对组合结构整体性的影响。 应力与变形分析：讲解组合结构在承受各种荷载（轴力、弯矩、剪力、扭矩）作用下的应力分布和变形规律。介绍截面分析法、有限元分析等基本方法。 滑移与延性：深入分析组合结构中钢与混凝土之间的相对滑移现象，及其对整体承载能力和延性的影响。阐述组合结构优良延性的来源。 组合结构的失效模式：识别并分析组合结构可能出现的各种失效模式，如钢材屈服、混凝土压碎、连接件剪切破坏、拔出破坏、钢材屈曲、混凝土压屈等。 第二章 组合结构设计方法与规范 2.1 组合结构设计理念与原则 介绍组合结构设计的核心思想，即充分发挥钢材和混凝土各自的优势，通过连接形成更优越的整体结构。 强调组合结构设计应遵循安全、适用、经济、耐久等基本原则。 介绍荷载效应组合、抗力分项系数等设计方法的基本概念，与现行国家设计规范保持一致。 2.2 钢-混凝土组合结构设计规范概述 介绍我国现行的钢-混凝土组合结构设计相关规范（如《钢-混凝土组合结构设计规范》GB 50931等）的主要内容、适用范围和基本规定。 阐述规范中的荷载取值、材料性能取值、组合结构构件设计方法、连接设计要求、构造措施等关键章节。 对比分析不同规范版本或不同国家规范在设计理念、计算方法上的差异。 2.3 组合结构设计方法分类 弹性设计法（Serviceability Limit State Design）：在正常使用条件下，验算组合结构在恒荷载、活荷载等作用下的应力、变形、裂缝宽度等是否满足要求。 极限设计法（Ultimate Limit State Design）：在最不利荷载组合下，验算组合结构构件或结构的承载能力是否满足要求，确保结构在极限状态下不会发生破坏。 塑性设计法（Plastic Design）：在组合结构构件达到屈服强度后，利用材料的塑性变形能力进行设计，充分发挥材料潜力。 全塑性分析（Full Plastic Analysis）：针对梁、柱等构件，分析其在承受荷载直至发生机构破坏过程中的力学行为。 2.4 组合结构抗震设计 分析组合结构在地震作用下的动力响应特性，与纯钢结构和纯混凝土结构进行对比。 介绍组合结构抗震设计的关键要求，包括延性设计、抗震构造措施、连接的抗震性能等。 阐述在规范框架下，如何进行组合结构的抗震承载能力验算和抗震构造设计。 第二篇 组合结构构件设计 第三章 组合梁设计 3.1 组合梁的受力机理与截面假定 详细分析组合梁在承受弯矩、剪力作用下的受力过程，重点阐述钢梁与混凝土楼板的协同工作机理。 介绍组合梁截面的有效宽度、有效高度等概念，以及确定这些参数的依据。 理解并应用截面分析法，计算组合梁的抗弯刚度、弹性中和轴位置等。 3.2 组合梁的受弯承载能力计算 讲解组合梁在正常使用状态下（弹性状态）的受弯应力验算，确保钢梁和混凝土楼板的应力在允许范围内。 重点介绍组合梁在极限状态下（塑性状态）的受弯承载能力计算。分析钢梁与混凝土楼板的相对滑移对承载能力的影响。 介绍考虑钢材和混凝土塑性发展的抗弯承载能力计算方法，包括全塑性弯矩的计算。 3.3 组合梁的剪力连接设计 深入阐述剪力连接件（如剪力钉）的作用，以及其剪切强度、拔出强度设计。 介绍剪力连接件的布置原则、间距要求以及连接件的锚固长度。 分析剪力连接件的数量、规格对组合梁整体性的影响。 3.4 组合梁的剪力与抗剪承载能力 分析组合梁截面的剪力分布，以及剪力对钢梁和混凝土楼板的作用。 介绍组合梁的抗剪承载能力计算，包括钢梁腹板的抗剪、混凝土楼板的抗剪以及连接件的抗剪。 3.5 组合梁的挠度与裂缝控制 讲解组合梁在荷载作用下的挠度计算，并与允许挠度进行比较，确保正常使用功能。 分析组合梁楼板的裂缝控制要求，以及影响裂缝宽度的因素。 介绍减小挠度和裂缝宽度的构造措施。 3.6 压型钢板组合楼板设计 详细介绍压型钢板组合楼板的组成、工作原理和优势。 分析压型钢板组合楼板的受弯承载能力计算，包括钢板受拉、混凝土受压以及钢-混凝土整体协同工作。 介绍压型钢板组合楼板的剪力连接（如焊接栓钉、钢钉）设计。 探讨压型钢板组合楼板的施工工艺，以及其在实际工程中的应用。 第四章 组合柱设计 4.1 组合柱的类型与受力特点 详细介绍钢管混凝土柱、型钢混凝土柱（H型钢内填混凝土、L型钢内填混凝土等）、型钢外包混凝土柱等不同类型组合柱的结构形式。 分析组合柱在轴心受压、偏心受压、弯曲等不同受力情况下的力学行为。 重点阐述混凝土对钢材的约束作用，以及这种约束如何提高钢材的承载能力和延性。 4.2 组合柱的承载能力计算 钢管混凝土柱： 介绍钢管混凝土柱的受压承载能力计算方法，包括核心混凝土的约束效应、钢管的屈曲与屈服。 分析钢管混凝土柱在轴心受压、偏心受压下的承载能力计算。 讨论钢管混凝土柱的抗震承载能力。 型钢混凝土柱： 介绍型钢混凝土柱的受力机理，包括型钢受压、混凝土受压以及两者之间的协同工作。 阐述型钢混凝土柱的抗弯、抗剪、抗扭承载能力计算。 分析型钢混凝土柱在轴心受压、偏心受压下的承载能力。 型钢外包混凝土柱： 介绍型钢外包混凝土柱的工作机理，以及混凝土对型钢的约束作用。 分析型钢外包混凝土柱的承载能力计算，重点考虑型钢的屈曲与混凝土的压碎。 4.3 组合柱的构造与连接设计 介绍组合柱的钢材选择、混凝土强度等级、配筋要求（如型钢混凝土柱的箍筋、钢管混凝土柱的封板等）。 讲解组合柱的长度、截面尺寸、轴向长细比等构造要求。 介绍组合柱之间的连接方式，包括柱顶、柱底的连接设计。 4.4 组合柱的抗震设计 分析组合柱在地震作用下的延性表现，以及混凝土约束作用对延性的贡献。 介绍组合柱的抗震构造措施，如箍筋的加密、型钢的加强等。 进行组合柱的抗震承载能力验算。 第五章 组合结构整体设计 5.1 组合结构整体概念与体系 探讨组合结构在大型建筑、桥梁等工程中的整体应用，例如组合结构框架、组合结构剪力墙等。 分析组合结构体系的优势，如提高结构的整体刚度、抗侧移能力、抗震性能等。 5.2 组合结构框架设计 介绍组合结构框架的组成，包括组合梁、组合柱以及节点连接。 进行组合结构框架在竖向荷载和水平荷载（风、地震）作用下的内力分析。 应用组合构件设计方法，对组合梁、组合柱进行设计与验算。 重点关注组合结构框架节点的连接设计，确保节点的协同工作能力。 5.3 组合结构剪力墙设计 介绍组合结构剪力墙的结构形式，例如钢筋混凝土剪力墙内嵌钢板，或钢骨混凝土剪力墙等。 分析组合结构剪力墙在水平荷载作用下的受力性能。 进行组合结构剪力墙的内力分析与承载能力验算。 5.4 组合结构桥梁设计 介绍组合结构在桥梁工程中的应用，如组合梁桥、钢管混凝土拱桥、钢管混凝土斜拉桥等。 分析组合结构桥梁的受力特点，特别是其高强度、大跨度潜力。 结合桥梁工程的特殊要求，进行组合结构桥梁的设计与计算。 第六章 组合结构的连接设计 6.1 连接的重要性与分类 强调连接在组合结构中的关键作用，连接的可靠性直接影响结构的整体性能。 介绍组合结构连接的分类，如钢-钢连接、钢-混凝土连接、混凝土-混凝土连接等。 6.2 组合梁连接设计 重点讲解组合梁横向剪力连接的设计，如剪力钉、焊缝、螺栓等。 分析连接件的受力机理、强度计算、布置要求。 介绍纵向滑移连接的设计，以确保钢梁与混凝土楼板的整体性。 6.3 组合柱连接设计 介绍组合柱柱顶、柱底的连接设计，包括螺栓连接、焊缝连接、钢板连接等。 分析连接节点在承受轴力、弯矩、剪力等作用下的受力性能。 确保组合柱连接的整体性与延性。 6.4 组合结构节点设计 分析组合结构框架节点、组合剪力墙节点等复杂节点的受力特点。 介绍节点连接的加强措施，以满足整体受力和抗震要求。 探讨节点的刚度与延性对组合结构整体性能的影响。 第三篇 组合结构工程应用与发展 第七章 组合结构工程实例分析 选取国内外经典的钢-混凝土组合结构工程案例，深入剖析其设计理念、结构形式、关键技术与施工方法。 通过案例分析，帮助学生理解组合结构在实际工程中的应用价值，以及理论与实践的结合。 涵盖建筑、桥梁、海洋工程等不同领域的组合结构应用。 第八章 组合结构的施工技术 介绍组合结构的主要施工工艺，包括钢构件的安装、混凝土的浇筑、连接件的安装等。 阐述施工过程中需要注意的关键技术问题，如精度控制、临时支撑、早期强度保护等。 分析不同组合结构类型的施工特点与难点。 第九章 组合结构的发展趋势与前景 展望钢-混凝土组合结构在未来工程建设中的发展趋势，如高性能材料的应用、智能化设计与施工、可持续性设计等。 介绍新型组合结构形式和前沿研究方向。 探讨组合结构在应对复杂工程挑战（如超高层建筑、大跨度桥梁、极端环境工程）中的潜力。 附录 相关国家设计规范条文摘录 常用组合结构构件的截面特性表 参考文献 本书内容丰富，理论联系实际，旨在为高等学校土木工程专业的学生提供全面、系统的钢-混凝土组合结构设计知识体系。通过学习本书，学生将能够熟练掌握组合结构的设计原理与方法，为未来从事土木工程设计与研究工作打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书在基础原理的构建上无疑是下足了功夫，逻辑严密，层次分明，足以让一个结构专业的学生打下坚实的理论基础。但如果从一个“工具书”的角度来看待它，它的实用性还有提升空间。比如，书中提供的设计表格和快捷计算方法相对较少，很多时候，我还是不得不依赖其他手册或者软件的内置功能来快速校核。在现代工程设计中，效率至关重要，一本好的参考书应该在理论深度和实用效率之间找到一个平衡点。它更像是一位严谨的教授在课堂上讲解知识点，逻辑完美，但缺少了一些经验丰富的老工程师在实际项目收尾时会使用的“窍门”或快速验证手段，希望能增加一些面向实际出图的参考案例和流程指引。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的装帧和排版印象不错，图文排版清晰，图表质量也比较高，这对学习来说非常重要，毕竟复杂的结构图纸和力学模型如果印得模糊不清，会极大地影响理解效率。但是，书中对于材料性能差异的讨论，特别是钢材和混凝土在长期荷载下的徐变和收缩如何影响整体结构的长期变形控制，我觉得还不够细致。在一些大跨度或长高比大的结构中，长期效应往往是控制性因素，但书中似乎更多地侧重于极限承载力的计算。我尝试对比了不同设计规范对长期效应的考虑差异，发现本书的论述略显单薄。如果能加入更丰富的、关于耐久性和长期性能模拟的章节，对于提升设计的严谨性会是一个巨大的加分项。

评分☆☆☆☆☆

这本教材，说实话，拿到手的时候我还是挺期待的。毕竟现在土木工程领域，传统结构和新技术的结合越来越紧密，组合结构的重要性不言而喻。我翻阅了一下目录，感觉内容覆盖面还是比较广的，从基本的力学性能分析到具体的构件设计，再到一些特殊情况的处理，都做了比较系统的梳理。不过，在阅读的过程中，我发现书中对于一些前沿的、非标准的组合结构案例分析得还不够深入。比如，在面对一些复杂的节点设计或者新型连接件的应用时，书本的例题和详图显得有些保守，更多地还是停留在经典的剪力连接和抗剪栓钉的层面。对于现在施工现场越来越依赖的预制构件和后加装的连接技术，书里似乎没有给出太多指导性的建议或者案例。希望能有后续的版本能在这方面多下功夫，毕竟我们现在接触的项目，很多都是既要满足规范要求，又要追求施工效率和经济性，这需要更贴近实际的深度解析。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书更像是一本“理论精讲”的教科书，而非一本“工程应用宝典”。对于初次接触组合结构的学生来说，它的概念建立是有效的，脉络清晰。然而，对于我们这些需要处理复杂工程问题的工程师来说，这本书的“工程味”还是不够浓。举个例子，在讨论楼板体系时，对压型钢板的加腋、开槽等施工细节涉及较少，而这些细节恰恰是影响现场施工质量和成本的关键点。此外，书中对新型连接技术，比如压浆套筒、高性能螺栓等，更新得比较慢，导致书本的参考价值在飞速发展的技术面前，打了个折扣。我期待看到更多关于“制造-装配-连接”一体化思维的融入。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在设计院工作了几年的人，我一直在寻找一本能够系统梳理钢-混凝土组合结构设计方法论的参考书。这本书在基础理论的讲解上是扎实的，公式的推导过程清晰明了，对于理解组合结构的工作机理非常有帮助。但是，当我试图用它来指导一个实际的超高层建筑项目时，还是感到了吃力。主要的症结在于，规范解读和实际操作的“鸿沟”没有被完全填补。比如，规范中关于疲劳验算和抗震设计的某些条款，在书中虽然有提及，但缺乏具体的、多尺度的工程实例来演示如何将这些理论转化为可执行的设计步骤。我希望看到更多从“概念设计”到“施工图深化”的全过程演示，而不是仅仅停留在“如何计算一个简支梁”的层面上。很多时候，最难的不是算对，而是知道该从哪里开始，这本书在这方面的引导性还不够强。