桥梁钢-混凝土组合结构设计原理（第2版） [Design Principle of Bridge Steel-Concrete Composite Structure] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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黄侨 著

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• 桥梁工程
• 钢-混凝土组合结构
• 结构设计
• 桥梁设计
• 组合结构
• 桥梁
• 钢结构
• 混凝土结构
• 土木工程
• 结构力学

出版社： 人民交通出版社股份有限公司

ISBN：9787114143908

版次：2

商品编码：12288639

包装：平装

丛书名： 高等学校交通运输与工程类专业规划教材

外文名称：Design Principle of Bridge Steel-Concrete Composite Structure

开本：16开

出版时间：2017-12-01

内容简介

　　《桥梁钢-混凝土组合结构设计原理（第2版）》为高等学校交通运输与工程类专业规划教材之一。
　　《桥梁钢-混凝土组合结构设计原理（第2版）》共三部分十四章，主要就桥梁工程中应用的钢一混凝土组合结构，包括钢一混凝土组合结构、预弯组合梁结构和钢管混凝土结构的基本概念、设计理论和方法、构造特性和施工要点作了系统介绍，并与近年新发布的相关国家标准、行业规范与规程相结合。
　　《桥梁钢-混凝土组合结构设计原理（第2版）》可作为高等院校土木工程专业及道路桥梁与渡河工程专业的桥梁工程方向本科生和桥梁与隧道工程专业研究生的教材或参考书，亦可为从事桥梁工程研究、设计、施工和管理的工程技术人员的技术参考书。

内页插图

目录

概述
第一部分 钢一混凝土组合梁桥结构
第一章 钢一混凝土组合梁的一般概念及材料
第一节 发展概况
第二节 钢一混凝土组合梁的基本概念
第三节 钢一混凝土组合梁桥的构造特点
第四节 钢一混凝土组合梁桥的材料要求
第五节 钢一混凝土组合梁桥设计的计算原则
第二章 钢一混凝土组合简支梁桥的计算与分析
第一节 钢一混凝土组合梁截面弹性设计的基本原理
第二节 钢一混凝土组合梁截面弯曲应力分析与控制
第三节 钢一混凝土组合梁截面弯曲剪应力计算分析与控制
第四节 钢一混凝土组合梁的温度内力分析方法
第五节 钢一混凝土组合梁的收缩、徐变分析方法
第六节 钢一混凝土组合简支梁桥的变形分析与控制
第七节 钢一混凝土组合梁的截面抗弯承载力计算
第八节 钢一混凝土组合梁的截面抗剪承载力计算
第九节 混凝土桥面板纵向抗剪承载力计算
第三章 钢一混凝土组合连续梁桥计算与分析
第一节 钢一混凝土组合连续梁桥的受力特点
第二节 中支点截面的弯曲应力分析与控制
第三节 中支点截面的抗弯承载力计算
第四节 中支点截面的抗剪承载力计算
第五节 组合连续梁桥变形计算要点
第六节 组合连续梁桥的抗裂性与裂缝分析
第七节 组合梁的整体稳定问题分析
第八节 组合梁的局部稳定问题分析
第四章 钢一混凝土组合梁桥的抗剪连接件设计方法
第一节 抗剪连接件的形式及分类
第二节 连接件的试验及承载力
第三节 连接件的抗剪设计承载力计算
第四节 连接件的其他力学性能
第五节 连接件的设计方法
第六节 连接件的疲劳计算
第七节 连接件的构造要点
第五章 钢一混凝土组合梁桥设计的其他问题
第一节 钢一混凝土组合梁桥的截面选择
第二节 组合梁桥的构造要求
第三节 组合梁桥的预应力设计要点
第四节 组合梁桥的抗倾覆问题分析
第五节 组合梁桥的耐久性问题
第六节 组合梁桥的其他计算问题
第七节 钢一混凝土组合梁桥设计的改进措施

第二部分 预弯组合梁桥结构
第六章 预弯组合梁结构及其力学-陛能
第一节 发展概况
第二节 基本原理与结构特性
第三节 构造特点与预弯力
第四节 预弯组合梁桥的经济性分析
第七章 预弯组合梁桥的设计方法
第一节 预弯组合梁桥的设计要点
第二节 极限承载力的实用计算方法
第三节 预弯组合梁桥的栓钉连接件设计方法
第四节 预弯钢梁的稳定性计算方法
第八章 预弯组合梁桥的应力、挠度及裂缝计算方法
第一节 计算方法的基本思路
第二节 钢梁及预弯梁的应力计算
第三节 预弯组合梁及成桥应力计算
第四节 预弯组合梁桥的变形计算
第五节 应力和变形的叠加规律
第六节 预弯组合梁的裂缝宽度计算
第九章 预弯组合梁计算示例
第一节 设计资料及截面几何特性
第二节 预弯钢梁及预弯梁的应力验算
第三节 预弯组合粱及成桥应力验算
第四节 变形计算与验算
第五节 抗裂性及裂缝宽度验算
第六节 截面承载力计算

第三部分 钢管混凝土拱桥结构
第十章 钢管混凝土结构及材料
第一节 钢管混凝土结构的发展及其在桥梁工程中的应用
第二节 钢管混凝土拱桥的桥型及断面
第三节 钢管混凝土结构的基本概念
第四节 钢材性能
第五节 核心混凝土性能
第十一章 钢管混凝土轴心受力构件的基本工作性能
第一节 钢管混凝土一次受压的工作性能
第二节 钢管混凝土轴心受拉及反复受压的工作性能
第三节 钢管混凝土轴心受力构件的强度设计准则
第四节 合成法确定钢管混凝土的基本性能
第十二章 钢管混凝土拱桥的组合性能指标及影晌因素
第一节 钢管混凝土组合性能指标
第二节 钢管混凝土的组合参数表
第三节 混凝土徐变、收缩对结构性能的影响
第四节 温度及焊接对结构性能的影响
第十三章 钢管混凝土构件的承载力和稳定性分析
第一节 单肢轴心受力构件承载力
第二节 轴心受压构件的稳定性
第三节 组合受压构件的稳定性
第四节 偏心受力构件的承载力和稳定计算
第五节 受弯构件承载力分析
第十四章 钢管混凝土拱桥设计要点
第一节 钢管混凝土拱桥设计一般规定
第二节 钢管混凝土拱肋的整体稳定分析
第三节 钢管混凝土构件的应力计算
第四节 钢管混凝土结构的刚度与变形计算
第五节 钢管混凝土拱桥的其他设计要点
参考文献

前言/序言

　　桥梁组合结构设计作为桥梁工程专业（方向）的一门专业技术基础课或专业课，1996年在哈尔滨工业大学首开。2004年，该课程的教材《桥梁钢一混凝土组合结构设计原理》纳入人民交通出版社21世纪交通版高等学校系列教材，至今已有二十年的历史。
　　改革开放后的三十年，是我国从桥梁工程弱国发展到大国并向桥梁工程强国迈进的历史过程，也是我国交通基础设施建设大发展的历史时期。组合结构桥梁的发展与我国桥梁工程建设发展息息相关。二十年前，我国的组合结构桥梁，无论是钢一混凝土组合梁桥、预弯组合梁桥，还是钢管混凝土拱桥的建设，都处于研究、起步阶段，行业内甚至连一本设计、施工规范都没有。组合结构桥梁的设计只能是基于原理的设计，或者参考国外相关规范进行。二十年后的今天，在我国结构工程界和桥梁工程界同仁的共同努力下，不断总结、探索和创新，组合结构桥梁有了飞跃式的发展。
　　如果说《桥梁钢一混凝土组合结构设计原理》（第一版）是基于国内早期的试验成果，并将组合结构基本原理与桥梁工程实际相结合，那么教材第二版则是保留了组合结构的基本原理，总结了桥梁工程的实践经验并与新发布的行业设计规范相结合，既讲授基本原理，也讲授相关的构件设计方法。
　　本书就钢一混凝土组合梁、预弯组合梁和钢管混凝土结构的基本概念、构造形式、设计原理和施工要点进行了较为系统地讲授。全书仍划分为三部分，但同时增加了3章内容。教材第二版总计14章，用于课堂教学大约需要48学时。其中，第一部分钢一混凝土组合梁需要18学时，第二部分预弯组合梁大约需要12学时，第三部分钢管混凝土需要18学时。各高校可根据实际的专业必修课或选修课的计划学时，选择其中两或三部分讲授，或者选择性讲授这三部分的相关内容。

结构工程的新视野：探索材料的协同之美 在现代工程的宏伟画卷中，结构设计的创新从未停歇。工程师们孜孜不倦地寻求更轻巧、更坚固、更经济且更具环境可持续性的解决方案，以应对日益复杂的挑战。在这场探索的征途中，材料的融合与协同展现出令人瞩目的潜力，其中，钢与混凝土的结合，更是为结构工程开辟了全新的天地。本书并非仅仅是一部技术手册，它是一次深入的思考，一场关于材料特性深度理解与巧妙应用的旅程，旨在揭示钢-混凝土组合结构在设计理念、力学行为和应用实践中的独特性与优越性。 超越单一材料的局限：组合结构的诞生 长期以来，钢结构和混凝土结构各自在工程界扮演着重要的角色。钢材以其高强度、高韧性和良好的抗拉性能著称，适用于大跨度、高耸的结构；而混凝土则以其优良的抗压强度、耐久性和成本效益而广受青睐，常用于基础、柱梁等承重构件。然而，每种材料都存在其固有的局限性：钢材易锈蚀，在高温下强度会大幅下降；混凝土抗拉强度低，易开裂。 正是为了克服这些局限，并充分发挥两种材料各自的优势，钢-混凝土组合结构应运而生。这种结构形式巧妙地将钢材的抗拉能力与混凝土的抗压能力结合起来，通过有效的连接机制，使它们能够协同工作，共同承担荷载。这种协同作用不仅仅是简单的物理叠加，而是通过精心的设计，实现材料性能的“1+1>2”的效果。钢材可以作为骨架，提供主要的承载能力和抗弯刚度；而混凝土则填充其中，提供优良的抗压支撑，并起到保护钢材免受环境侵蚀和火灾威胁的作用。 设计理念的演进：从经验到科学 组合结构的兴起，并非一蹴而就，而是建立在对材料力学行为深刻理解和设计方法不断革新的基础之上。本书深入探讨的“设计原理”，正是这一演进过程的核心。它不仅仅关注于如何计算和施加荷载，更着重于理解组合结构在受力状态下的微观响应。 首先，理解“组合”的含义至关重要。它意味着钢与混凝土之间必须存在有效的传递剪力、抵消相对位移的机制。这通常通过剪力连接件（如剪力钉、剪力销）来实现。这些连接件的设计是组合结构安全性的关键，它们需要承受巨大的剪切力，并将荷载从钢材传递到混凝土，或反之。本书将详细阐述不同类型剪力连接件的工作原理、受力特性以及如何根据实际需求进行设计和选型。 其次，荷载的传递与分配是组合结构设计的另一核心。当外部荷载施加在组合构件上时，钢材和混凝土如何共同承担？它们的应力如何分布？这些都需要基于精密的力学分析。本书将介绍经典的组合梁理论，如有效翼缘宽度概念，以及更先进的有限元分析方法，来精确模拟和预测组合结构的变形与应力状态。我们不再仅仅将钢材和混凝土视为独立的构件，而是将其看作一个整体，研究它们在整体受力过程中的相互作用。 此外，组合结构的设计还需要考虑材料的非线性行为。混凝土在受压时存在屈服和破坏，钢材在达到屈服点后会发生塑性变形。这些非线性因素对结构的整体承载能力和延性有着重要影响。本书将深入探讨如何将这些材料的非线性特性纳入设计计算，以获得更准确、更安全的结构设计。 应用场景的拓展：从桥梁到更广阔的天地 钢-混凝土组合结构凭借其优异的性能，已经在工程领域得到了广泛的应用，尤其是在桥梁工程中，其优势尤为突出。桥梁是连接交通动脉的生命线，需要承受巨大的车辆荷载，并经受风、雨、雪、温差等复杂环境因素的考验。组合结构能够提供高强度的承载能力，同时混凝土的保护层也大大提高了桥梁的耐久性和抗腐蚀性。 在桥梁设计中，组合结构可以体现在桥面板、主梁、盖梁等各个部位。例如，组合梁桥利用钢梁作为主受力构件，在其上铺设混凝土桥面板，并通过剪力连接件将两者牢固连接，形成一个整体。这种结构形式可以实现大跨度、高承载力，且施工便捷，维护成本低。本书将通过具体的桥梁工程实例，深入剖析组合结构在桥梁设计中的各种应用形式，包括箱梁、梁板式桥等，并分析其在不同跨度、荷载条件下的设计要点。 然而，组合结构的潜力远不止于桥梁。在建筑工程中，组合柱、组合楼板、组合墙体等也展现出巨大的应用前景。例如，在超高层建筑中，组合柱能够提供更强的承载能力和更高的稳定性，有效减小柱的截面尺寸，为室内空间创造更多可能性。组合楼板则能提供优良的刚度和抗震性能，减少模板使用，加快施工进度。 本书将不仅仅局限于桥梁这一特定领域，而是将组合结构的原理与设计方法延伸到更广泛的建筑工程领域。我们将探讨组合结构在不同类型建筑中的设计考量，包括高层建筑、工业厂房、公共场馆等，并分析组合结构如何帮助工程师解决传统结构难以应对的设计难题。 创新与可持续发展的驱动力 在当今社会，可持续发展已成为工程界的共识。钢-混凝土组合结构在这一方面也展现出积极的潜力。钢材作为可回收材料，其使用符合循环经济的要求。混凝土的生产过程虽然存在一定的环境影响，但通过优化配合比、使用掺合料等技术，可以有效降低其碳足迹。更重要的是，组合结构的高强度和长寿命，意味着更少的维护和更换需求，从全生命周期来看，也更具可持续性。 此外，组合结构的设计也为技术创新提供了广阔的空间。新的连接技术、新的材料配比、新的计算方法都在不断涌现，推动着组合结构设计的进步。本书将关注这些前沿的研发动态，并引导读者思考未来组合结构的发展方向。 学习与实践的指南 本书旨在为结构工程师、桥梁工程师、建筑师以及相关专业的学生提供一套系统、深入的设计原理和方法。我们力求通过严谨的理论阐述、详实的案例分析和清晰的逻辑结构，帮助读者： 深刻理解 钢与混凝土协同工作的力学机理。 掌握 组合结构设计的核心概念和关键技术。 熟悉 不同类型组合结构的特点与适用范围。 能够 运用先进的设计方法和计算工具进行组合结构设计。 启发 读者在实际工程中创新性地应用组合结构。 本书的内容将围绕以下几个核心方面展开： 1. 组合结构的力学基础： 深入剖析钢与混凝土的材料特性，研究它们在组合构件中的应力、应变行为，以及剪力传递的机制。 2. 组合构件的设计方法： 详细介绍组合梁、组合柱、组合墙等基本构件的设计流程、计算公式和规范要求。 3. 组合连接件的设计与选型： 重点阐述剪力连接件的原理、设计考虑以及不同类型连接件的优缺点。 4. 组合结构的整体稳定性与动力特性： 分析组合结构的整体稳定性问题，以及其在地震等动力荷载作用下的响应。 5. 组合结构的应用实例与工程实践： 通过大量的桥梁和建筑工程案例，展示组合结构的设计理念和技术细节。 6. 组合结构的设计发展趋势： 探讨组合结构在高性能材料、智能化设计、可持续发展等方面的最新研究与应用。 总而言之，本书不仅是一份知识的汇集，更是一次思想的启迪。它将带领您走进钢-混凝土组合结构的世界，让您看到材料之间微妙而强大的协同作用，感受工程设计之美。我们相信，通过对本书内容的深入学习与理解，您将能够以更广阔的视野、更创新的思维，投身于结构工程的实践，为建设更安全、更经济、更可持续的未来贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书对施工过程中的关键技术问题也给予了充分的关注。我知道，理论设计固然重要，但如果施工环节出现问题，再精妙的设计也可能化为泡影。作者在书中详细阐述了钢-混凝土组合结构在施工过程中可能遇到的各种挑战，例如钢梁的安装、混凝土的浇筑、以及连接件的施工精度控制等。书中还提供了一些行之有效的施工技术和质量控制措施，这对于实际施工人员来说，无疑是宝贵的财富。我曾在一处在建的桥梁工程旁驻足，看到工人们正在紧张有序地进行施工，当时就对这种大型工程的建设充满了敬畏，而这本书则让我更深刻地理解了其中蕴含的科学与技术。

评分☆☆☆☆☆

在深入研究组合柱的设计部分时，我被作者严谨的逻辑和丰富的图示所折服。他从最基本的承载能力计算出发，逐步引入了稳定性、抗震性等更复杂的设计考量。让我印象深刻的是，书中对于不同荷载组合下的内力分析进行了详细的推导，并给出了简洁实用的计算公式。而且，作者在讲解时，总会穿插一些实际工程中的案例分析，例如某个知名桥梁的组合柱是如何设计的，其关键的技术难点在哪里，以及是如何解决的。这不仅让理论知识变得更加生动有趣，也让我对桥梁结构的实际应用有了更直观的认识。书中对组合柱的抗震设计部分尤其详尽，详细阐述了其耗能机制和延性设计原则，这对于现代桥梁工程的安全性和可靠性至关重要。

评分☆☆☆☆☆

让我感到惊喜的是，书中还专门辟出章节详细论述了钢-混凝土组合斜拉桥和悬索桥的设计。这两种桥型以其宏伟的跨度和优美的造型而闻名，而组合结构的应用更是为这些工程增添了新的可能性。作者从斜拉索和主缆与混凝土梁（或板）的连接设计入手，详细阐述了如何处理这些关键节点，以及如何确保力的有效传递。我曾在一本摄影集上见过一些世界级的斜拉桥，那些巨大的混凝土桥塔和优美的曲线一直让我着迷，而这本书则让我有机会一窥其设计背后的技术奥秘。书中对组合结构在斜拉桥和悬索桥中的抗风、抗震性能的分析也十分深入，为提升这些超大跨度桥梁的安全性提供了重要的参考。

评分☆☆☆☆☆

这本书在数值模拟和计算方法方面的阐述，让我看到了现代桥梁工程的科技含量。作者详细介绍了如何运用有限元分析等数值模拟工具，对钢-混凝土组合结构的复杂受力状态进行精确计算和预测。书中提供了多种数值模拟的案例，从模型的建立到结果的分析，都进行了详细的讲解。这让我意识到，现代桥梁的设计已经不再是单纯的经验积累，而是高度依赖于先进的计算技术和科学的分析方法。我曾在一篇科技报道中读到过关于桥梁结构优化设计的介绍，这本书则让我有机会深入了解其中涉及的具体技术。

评分☆☆☆☆☆

这本《桥梁钢-混凝土组合结构设计原理（第2版）》真是让我眼前一亮，在翻阅的过程中，我仿佛置身于一个由钢与混凝土交织而成的宏伟世界。书本的开篇就以一种非常系统的方式，将复杂的组合结构设计原理娓娓道来，而不是一开始就抛出晦涩难懂的公式和图表。它首先建立了一个扎实的基础，从材料本身的特性讲起，比如钢材的强度、延展性以及混凝土的抗压能力，并详细阐述了这两种看似截然不同的材料是如何通过精妙的设计达到协同工作的状态。我尤其欣赏作者在解释“协同作用”这一核心概念时所用的类比，生动形象地帮助我理解了钢骨架如何支撑混凝土，而混凝土又如何约束钢材，共同承担荷载。这种循序渐进的讲解方式，对于我这种非专业背景但对桥梁工程充满好奇的读者来说，简直是福音。

评分☆☆☆☆☆

本书在钢-混凝土组合箱梁的设计部分，可谓是精益求精。箱梁结构本身就复杂，而将其与混凝土结合，则更是对设计者智慧的考验。作者以清晰的思路，从箱梁的基本几何形状分析入手，逐步过渡到内力计算、截面设计以及连接细节。我特别欣赏书中关于箱梁腹板和顶底板连接的设计讲解，这是保证整体受力性能的关键。书中列举了多种连接形式，并详细分析了各自的优缺点以及适用范围，这对于指导实际工程设计非常有价值。而且，作者在讲解过程中，还融入了大量的有限元分析成果，使得论述更加科学严谨，也让读者能够更深入地理解箱梁的复杂受力状态。

评分☆☆☆☆☆

这本书在板式结构的设计原理方面，给我带来了前所未有的启发。我一直以为桥面板的设计就是简单的钢筋混凝土板，但看了这本书才明白，原来钢-混凝土组合板的优势如此显著。作者详细介绍了组合板的受力特点，以及如何利用钢板的抗拉性能和混凝土的抗压性能形成一个高效的承载体系。书中对组合板的连接方式，特别是粘结和栓接的机理，进行了深入的分析，并提供了相应的计算方法。我曾在一处老旧桥梁改造工程中看到过类似的板结构，当时觉得非常坚固，现在终于找到了其中的设计依据。作者还特别强调了疲劳设计的重要性，对于长期承受车辆荷载的桥梁结构来说，这是至关重要的一个环节。

评分☆☆☆☆☆

我特别喜欢书中关于钢-混凝土组合梁的讲解，作者没有停留在简单的受力分析，而是深入剖析了剪力连接件的设计，这是组合结构能否有效传递剪力的关键。书中对不同类型剪力连接件（如剪力键、螺栓连接等）的受力机理、适用范围以及设计要点进行了详尽的论述，并且附带了大量的工程实例和计算流程。我曾在一处新建的公路桥上看到过类似的连接节点，当时就觉得很神奇，现在通过这本书，我终于明白了其中的奥妙。作者还着重强调了在设计过程中需要考虑的各种不利因素，例如温度变化、收缩徐变等，以及如何通过合理的构造措施来应对这些挑战。这让我深刻体会到，桥梁设计不仅仅是数学计算，更是一门关于如何将材料的潜力发挥到极致的艺术。

评分☆☆☆☆☆

在耐久性设计方面，这本书也展现了其前瞻性。桥梁作为重要的基础设施，其耐久性直接关系到使用寿命和维护成本。作者在书中深入分析了钢-混凝土组合结构在不同环境条件下的腐蚀机理，例如海洋环境、工业区污染等，并提出了相应的防护措施。书中关于钢材的防锈处理、混凝土的抗渗设计以及接缝的防水处理等内容，都非常有针对性。我曾去过一些海滨城市，看到那些饱经风霜的桥梁，心中总是会感慨万千，这本书让我明白了如何设计出能够抵御恶劣环境，长久服役的桥梁。

评分☆☆☆☆☆

最后，我必须提及的是，这本书在结构可靠性分析和损伤容许度设计方面的论述，让我对桥梁的安全性有了更深层次的理解。作者详细介绍了如何进行概率性的风险评估，以及如何在设计中考虑结构的损伤容许度，以确保桥梁在一定程度的损伤下仍能保持安全。书中关于荷载模型、材料变异性以及失效概率的分析，都非常严谨。这让我明白，设计一个安全的桥梁，不仅仅是保证它在正常使用条件下的强度，更重要的是能够预见和应对各种不利情况，最大限度地保障人民的生命财产安全。