水工鋼結(jié)構(gòu)（第3版）

第三版前言

第二版前言

第一版前言

緒論

項(xiàng)目一 基礎(chǔ)知識(shí)

任務(wù)一 鋼材的材料

任務(wù)二 鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法

學(xué)生工作任務(wù)

項(xiàng)目二 鋼結(jié)構(gòu)的連接

任務(wù)一 連接方法及特點(diǎn)

任務(wù)二 焊接方法及焊縫強(qiáng)度

任務(wù)三 對接焊縫連接

任務(wù)四 角焊縫連接

任務(wù)五 焊接應(yīng)力和焊接變形

任務(wù)六 螺栓連接

學(xué)生工作任務(wù)

項(xiàng)目三 鋼梁

任務(wù)一 鋼梁的種類和截面形式

任務(wù)二 鋼梁的強(qiáng)度和剛度

任務(wù)三 鋼梁的整體穩(wěn)定

任務(wù)四 型鋼梁設(shè)計(jì)

任務(wù)五 焊接組合梁

任務(wù)六 鋼梁的局部穩(wěn)定

任務(wù)七 鋼梁的拼接、連接和支座

學(xué)生工作任務(wù)

項(xiàng)目四 其他受力構(gòu)件

任務(wù)一 軸心受力構(gòu)件

任務(wù)二 拉彎和壓彎構(gòu)件

學(xué)生工作任務(wù)

項(xiàng)目五 平面鋼閘門

任務(wù)一 概述

任務(wù)二 平面鋼閘門的結(jié)構(gòu)布置

任務(wù)三 平面鋼閘門的構(gòu)造

學(xué)生工作任務(wù)

附錄

附錄一 鋼材和連接的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和容許應(yīng)力

附錄二 疲勞計(jì)算的構(gòu)件和連接分類

附錄三 梁的整體穩(wěn)定系數(shù)

附錄四 軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)

附錄五 型鋼表

附錄六 型鋼的螺栓（鉚釘）準(zhǔn)線表

附錄七 螺栓和錨栓的規(guī)格

附錄八 材料的摩擦系數(shù)

附錄九 鋼閘門自重估算公式

附錄十 軸套的容許應(yīng)力和混凝土的容許應(yīng)力

參考文獻(xiàn)2100433B

《水工鋼結(jié)構(gòu)（第3版）》根據(jù)高等職業(yè)技術(shù)教育水利水電類“水工鋼結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)大綱，主要依據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50017-2017）和《水利水電工程鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL74-2013）編寫?！端や摻Y(jié)構(gòu)（第3版）》共分五個(gè)項(xiàng)目，主要內(nèi)容包括基礎(chǔ)知識(shí)、鋼結(jié)構(gòu)的連接、鋼梁、其他受力構(gòu)件、平面鋼閘門等。為便于教學(xué)和強(qiáng)化基本技能的訓(xùn)練，書中增加了有關(guān)案例、簡答題、選擇題和計(jì)算題，書后附有相關(guān)附錄。

《水工鋼結(jié)構(gòu)（第3版）》適用于高職高專院校水利水電類專業(yè)教學(xué)，也適用于電大、職大同類專業(yè)的教學(xué)，同時(shí)可供相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員閱讀參考。

《水工鋼結(jié)構(gòu)（第4版）》為高等學(xué)校水利水電工程建筑專業(yè)及相關(guān)專業(yè)教材。全書共分七章及十二個(gè)附錄。主要內(nèi)容有：緒論，鋼結(jié)構(gòu)的材料和計(jì)算方法，鋼結(jié)構(gòu)的連接，鋼梁，鋼柱與鋼壓桿，鋼桁架，平面鋼閘門。章后附有思考題和習(xí)題。本次修訂主要是根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB50017-2003《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水電水利工程鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范》2006年送審稿進(jìn)行的。

《水工鋼結(jié)構(gòu)（第4版）》除作為教材外，尚可供水利工程技術(shù)人員參考。

第四版前言

第一版前言

第二版前言

第三版前言

第一章 緒論

第一節(jié) 水工鋼結(jié)構(gòu)課程的性質(zhì)和任務(wù)

第二節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

第三節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

第四節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求

第五節(jié) 水工鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展

思考題

第二章 鋼結(jié)構(gòu)的材料和計(jì)算方法

第一節(jié) 鋼材的主要性能

第二節(jié) 影響鋼材機(jī)械性能的主要因素

第三節(jié) 鋼材的疲勞

第四節(jié) 建筑鋼的種類、牌號(hào)及選用

第五節(jié) 軋成鋼材的規(guī)格及用途

第六節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的汁算方法

思考題

第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接

第一節(jié) 連接的類型

第二節(jié) 焊接方法和焊縫強(qiáng)度

第三節(jié) 對接焊縫連接的構(gòu)造和計(jì)算

第四節(jié) 角焊縫連接的構(gòu)造和計(jì)算

第五節(jié) 焊接應(yīng)力和焊接變形

第六節(jié) 螺栓連接

思考題

習(xí)題

第四章 鋼梁

第一節(jié) 鋼梁的形式及應(yīng)用

第二節(jié) 鋼梁的彎曲強(qiáng)度及其計(jì)算

第三節(jié) 鋼梁的整體穩(wěn)定性

第四節(jié) 軋成梁的設(shè)計(jì)

第五節(jié) 焊接組合梁的截面選擇和截面改變

第六節(jié) 焊接組合梁的翼緣焊縫和梁的拼接

第七節(jié) 薄板的穩(wěn)定性

第八節(jié) 組合梁的局部穩(wěn)定與加勁肋設(shè)計(jì)

第九節(jié) 梁的支承

思考題

習(xí)題

第五章 鋼柱與鋼壓桿

第一節(jié) 鋼柱與鋼壓桿的應(yīng)用和構(gòu)造形式

第二節(jié) 軸心受壓實(shí)腹式構(gòu)件的整體穩(wěn)定性

第三節(jié) 軸心受壓實(shí)腹式構(gòu)件的局部穩(wěn)定性

第四節(jié) 軸心受壓實(shí)腹柱設(shè)計(jì)

第五節(jié) 軸心受壓格構(gòu)式構(gòu)件的穩(wěn)定性

第六節(jié) 軸心受壓格構(gòu)柱設(shè)計(jì)

第七節(jié) 實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的承載能力

第八節(jié) 偏心受壓實(shí)腹柱設(shè)計(jì)

第九節(jié) 偏心受壓格構(gòu)柱設(shè)計(jì)

第十節(jié) 梁和柱的連接

第十一節(jié) 柱腳的設(shè)計(jì)

思考題

習(xí)題

第六章 鋼桁架

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 桁架的外形、尺寸和腹桿布置

第三節(jié) 桁架間的支撐和壓桿的計(jì)算長度

第四節(jié) 桁架的桿件設(shè)計(jì)

第五節(jié) 普通桁架結(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)和桁架施工圖繪制

第六節(jié) 設(shè)計(jì)例題——焊接鋼屋架設(shè)計(jì)

思考題

習(xí)題

第七章 平面鋼閘門

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 平面鋼閘門的組成和結(jié)構(gòu)布置

第三節(jié) 面板和次梁的設(shè)計(jì)

第四節(jié) 主梁設(shè)計(jì)

第五節(jié) 橫向連接系（橫向支撐）和縱向連接系（縱向支撐）

第六節(jié) 邊梁設(shè)計(jì)

第七節(jié) 行走支承

第八節(jié) 軌道及其他埋件

第九節(jié) 止水、啟閉力和吊耳

第十節(jié) 設(shè)計(jì)例題——露頂式平面鋼閘門設(shè)計(jì)

思考題

附錄一 鋼材的化學(xué)成分和機(jī)械性能

附錄二 疲勞計(jì)算的構(gòu)件和連接分類

附錄三 型鋼規(guī)格和截面特性

附錄四 型鋼的螺栓（鉚釘）準(zhǔn)線表

附錄五 普通螺栓的標(biāo)準(zhǔn)直徑及螺紋處的有效截面積

附錄六 梁的整體穩(wěn)定系數(shù)

附錄七 軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)

附錄八 組合截面回轉(zhuǎn)半徑近似值

附錄九 矩形彈性薄板彎矩系數(shù)

附錄十 軸套材料及混凝土承壓容許應(yīng)力

附錄十一 鋼閘門自重（G）估算公式

附錄十二 材料的摩擦系數(shù)

主要參考書目2100433B

本書第2版自2008年問世至今已經(jīng)走過6個(gè)年頭，承蒙很多高校材料力學(xué)教學(xué)第一線的老師和同學(xué)以及業(yè)余讀者的關(guān)愛和支持，已經(jīng)連續(xù)印刷了10次。 2012年獲得清華大學(xué)優(yōu)秀教材特等獎(jiǎng)；同年，相應(yīng)的教學(xué)成果獲得北京市高等學(xué)校優(yōu)秀教學(xué)成果一等獎(jiǎng)。2012年本書第3版被列入 “十二五”普通高等教育本科國家級(jí)規(guī)劃教材；2013年被批準(zhǔn)為清華大學(xué)“985”三期名優(yōu)教材建設(shè)項(xiàng)目立項(xiàng)。

最近的6年里，著者秉承不斷提高課程重量、著力培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的教育與教學(xué)理念，先后在清華大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)以及北京郵電大學(xué)從事“材料力學(xué)”研究型教學(xué)的研究與實(shí)踐，堅(jiān)持全過程講授這門課程，授課對象每年約200名。在同事和同學(xué)們的支持與幫助下，對于教育和教學(xué)改革又有了一些新的體會(huì)和收獲。材料力學(xué)（第3版）將著重反映6年來我們在研究型教學(xué)方面所取得的成果。主要有: 怎樣在基于普遍提高教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力；怎樣提高課程的吸引力，增強(qiáng)課程教學(xué)的學(xué)術(shù)性；怎樣挖掘基本教學(xué)內(nèi)容的深度；怎樣對傳統(tǒng)內(nèi)容中的某些概念、理論和方法加以改革和更新，突出挑戰(zhàn)性?；诖?，本書第3版修訂的主要內(nèi)容有以下幾方面。

第一，調(diào)整了部分章節(jié)，將材料的力學(xué)性能從“第2章 軸向載荷作用下桿件的材料力學(xué)問題”中獨(dú)立出來，形成“第3章 常溫靜載下材料的力學(xué)性能”； 重寫了“剪力圖與彎矩圖”作為第6章；將原來的第6章分為3章: “第7章 平面彎曲正應(yīng)力分析與強(qiáng)度設(shè)計(jì)”和“第8章 彎曲剪應(yīng)力分析與彎曲中心的概念”以及“第9章 斜彎曲、彎曲與拉伸或壓縮同時(shí)作用時(shí)的應(yīng)力計(jì)算與強(qiáng)度設(shè)計(jì)”；將原來的第8章分為: “ 應(yīng)力狀態(tài)與應(yīng)變狀態(tài)分析”和“一般應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及其工程應(yīng)用”，分別列為第11章和12章；將原來的12章也分為兩章: “動(dòng)載荷與動(dòng)應(yīng)力概述”和“疲勞強(qiáng)度與構(gòu)件壽命估算概述”，分別列為第16章和第17章。

第二，增加了部分教學(xué)內(nèi)容，主要有: 部分非金屬材料的力學(xué)性能；梁的位移疊加法中的逐段剛化法；應(yīng)變分析；細(xì)長壓桿實(shí)驗(yàn)結(jié)果；線性累積損傷與疲勞壽命估算等。

第三，將力系簡化的方法引入橫截面的內(nèi)力分析，改革傳統(tǒng)剪力圖與彎矩圖的畫法。

第四，正確處理變形與位移概念的聯(lián)系與區(qū)別，將確定梁的轉(zhuǎn)角和撓度的章節(jié)名改為“梁的位移分析與剛度設(shè)計(jì)”。

第五，在部分章節(jié)引入“反問題”: 相對于正問題，反問題的解答不是唯一的，通過對于反問題的思考，一方面可以加深對于正問題的理解；另一方面可以激勵(lì)創(chuàng)新思維。

第六，在部分章節(jié)設(shè)計(jì)了“開放式思維案例”作為學(xué)生課外學(xué)習(xí)和研究的資源。最近幾年的教學(xué)實(shí)踐表明，這對于刺激思維鼓勵(lì)創(chuàng)新是一種有效的措施。材料力學(xué)（第3版）第七，增加了若干工程案例以及災(zāi)難性工程事故的力學(xué)解析。

第八，增加和改變了部分例題和習(xí)題。

隨著課程研究型教學(xué)在更多高校開展、深入和發(fā)展，材料力學(xué)的課程教學(xué)以及教材建設(shè)還會(huì)遇到一些新問題，我們將一如既往地堅(jiān)持“在教學(xué)中研究，在研究中教學(xué)”，以不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量為己任，在教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，不斷提高材料力學(xué)教材的質(zhì)量。

這一版的初稿于2012年下半年—2013年上半年在國內(nèi)完成；2013年7—8月在加拿大多倫多定稿。定稿期間，得到旅加的趙淵先生和范心明女士的大力支持和協(xié)助，在本書出版之際，著者謹(jǐn)表誠摯謝意。

誠摯地感謝廣大讀者對本書的關(guān)愛，希望大家對本書的缺點(diǎn)和不足提出寶貴意見。

范欽珊2014.1.11