内容简介
《（2021版）土木工程荷载与结构设计方法》按照《高等学校土木工程本科指导专业规范》知识体系的要求，结合新修订的土木、水利、港口、能源电力等相关工程标准规范编写。全书分为11章括：绪论、重力荷载、移动荷载、风荷载、土压力、水压力、其他荷载与作用、荷载的统计分析、结构构件抗力的统计分析、结构可靠度的分析与计算、概率极限状态设计法。书中以二维码形式插入了一些典型荷载作用的演示以及与结构荷载设计相关的常用数据和与结构可靠度分析相关的常用概率知识。
《（2021版）土木工程荷载与结构设计方法》可作为高等学校土木工程及相关专业的教学用书，也可作为继续教育的教材或工程设计和技术人员的参考用书。
目录
第1章 绪论
1．1 作用与环境影响
1．2 结构设计可靠度的概念
1．3 工程结构设计理论
第2章 重力荷载
2．1 恒荷载
2．2 屋面活荷载
2．3 楼面活荷载
2．4 雪荷载
第3章 移动荷载
3．1 吊车荷载
3．2 汽车荷载
3．3 铁路桥梁的列车荷载
3．4 港口工程的车辆荷载
3．5 人群荷载
第4章 风荷载
4．1 风的有关知识
4．2 风压
4．3 风压高度变化系数
4．5 结构抗风计算的几个重要概念
4．6 顺风向与结构风效应
4．7 横风向与扭转风效应
4．8 特殊结构的风荷载
第5章 土压力
5．1 土的自重应力
5．2 土的侧压力
5．3 埋管的土压力
5．4 冻胀力
第6章 水压力
6．1 静水压力
6．2 扬压力
6．3 流水压力
6．4 浮力
6．5 波浪荷载
6．6 冰荷载
第7章 其他荷载与作用
7．1 温度作用
7．2 变形作用
7．3 预应力
7．4 施工荷载
7．5 撞击作用
7．6 爆炸荷载
7．7 振动荷载
7．8 覆冰荷载
7．9 栏杆荷载
第8章 荷载的统计分析
8．1 荷载的概率模型
8．2 荷载效应组合规则
8．3 常遇荷载的概率模型统计参数
第9章 结构构件抗力的统计分析
9．1 结构构件抗力的不定
9．2 结构构件抗力的统计特征
9．3 材料强度标准值和设计值
第10章 结构可靠度的分析与计算
10．1 结构可靠度的基本概念
10．2 结构可靠度的计算
10．3 相关变量结构可靠度的计算
10．4 结构体系可靠度的计算
第11章 概率极限状态设计法
11．1 极限状态设计
11．2 直接概率设计法
11．3 以分项系数形式表达的概率极限状态设计法
11．4 各类工程的分项系数设计表达式
参考文献
摘要与插图
第1章绪论
工程是指用各种建筑材料（如石材、砖、砂浆、水泥、混凝土、钢材、钢筋混凝土、木材等）建造的房屋、铁路、公路、桥梁、隧道、堤坝、港口、塔架等为人类生产和生活服务的设施。构成这些设施的骨架系统称为工程结构。工程结构是由不能的基本构件（梁、板、壳，柱、墙、支撑等）通过合理、可靠的连接方式组成的，能够在预定使用期内可靠地承受各种外界因素的作用，并完成预能的合理的受力系统。
外界因括在工程结构上可能出现的各种作用和环境影响。工程结构在从建造开始，直其使用寿命结束的整个期间，将承受各种人为和自然的作用（如人员，设备，风、雪、波浪等）和环境影响（如温度、侵蚀介质等），并可能遭受意外事件（火灾，爆炸，擅击）和自然灾害（如强烈地震、腮风、特大洪水等）的影响。这些作用、环境影响、意外事件和自然灾害不仅会使工程结构产生各种内力和变形，也会导致结构材料劣化和损伤，乃造成结构严重破坏，甚倒塌。虽然对于具体的工程对象，建造足够的结是可以做到的，但这可能需要很大的经济代价，并不具有普遍意义。
因此，要使所设计的工程结构既具有足够的可靠，又使工程结构的造价控制在经济合理的范围内，并在工程结构可靠与经济之间取得合理衡，必须有正确的设计方法，即研究各种作用、环境影响、意外事件和自然灾害的特征，使其产生的影响不超过工程结构的抵御能力，避免出现不适合正常使用的状态或不可接受的破坏状况，或将意外事件和自然灾害造成的损失控制在可接受的范围内。
1.1作用与环境影响
作用是土木工程经常涉及的名词术语。在《工程结构可靠设计统一标准》（GB50153-2008）、《建筑结构可靠设计统一标准》（GB 50068-2018）、《港口工程结构可靠设计统一标准》（GB 50158-2010）、《水利水电工程结构可靠设计统一标准》（GB50199-2013）、《水工建筑物荷载标准》（GBT51394-2020）、《公路工程结构可靠设计统一标准》（JTG2120-2020）、《铁路工程结构可靠设计统一标准）（GB50216-2019）等标准中，将作用定义为：施加在结构上的集中力或分布力和引起结构外加变形或约束变形的原因。前者为直接作用，也称为荷载；后者为间接作用。
直接作用以外加力的形式直接施加在结构上，其大小与结构本身的能无关。例如，结构自重、土压力、水压力、风压力/吸力、积雪重量，房屋建筑中楼面上的人群、家具和设备等的重量，路面和桥梁上的车辆重量等，桥梁、水工结构、港口和海洋工程中的流水压力、波浪荷载、水中漂浮物（如浮冰）对结构的撞击力等。
间接作用是引起结构外加变形或约束变形的原因，其大小与结构本身的能有关。例如，地基变形，混凝土收缩和徐变、温度变化、焊接变形、地震作用等。
直接作用和间接作用对结构的作用方式虽然不同，但结果是一样的：引起结构或构件的反应（内力、位移、应力、应变、变形、开裂等）。这种反应称为作用效应，用S表示。因此，也可以将作用定义为：使结构或构件产生效应的各种原因。
当作用为直接作用（荷载）时，其效应被称为荷载效应。荷载Q与荷载效应S之间一般似按线关系考虑：
(1-1)
S=CQ
式中C——荷载效应系数，与荷载形式、构件约束条件、构件几何参数等有关。
例如，简支梁承受均布荷载g作用时，在/2处的大弯矩为M=gP/8，M/即是荷载效
应，P/8称为荷载效应系数，/为梁的计算跨度。
1.1.1作用分类
结构上的作用种类很多，直接作用和间接作用是根据其产生的原因划分和命名的。在这些作用中，某些作用产生的原因可能不同，但其效应对结构的影响是相同的；而另一些作用虽然产生的原因可能相同，但其效应对结构的影响是不同的。
因此，在工程结构设计中，不仅要重视作用产生的原因及大小，更应关注作用的效应及其对结构的影响。根据作用的质、设计计算和分析的需要，工程结构上的作用可按下列质分类。
1.;接间的变异分类
2.;1）作用
在设计基准期内，其量值不间变化，或其量值的变化均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值的作用，称为作用。作括：结构自重，间单调变化而能趋于限值的土压力，水位不变的水压力，预应力，地基变形（基础沉降或转动），在若干年内基本上完成的混凝土收缩和徐变，钢材焊接变形，引起结构外加变形或约束变形的各种施工因素等。
水久作用中的直接作用也称为荷载或恒荷载。
2）可变作用
在设计基准期内，其量值间变化，且其量值的变化均值相比不可忽略不计的作用，称为可变作用。可变作括：使用时的人员、物件等荷载，施工时结构的某些自重，安装荷载，车辆荷载，吊车荷载，风荷载，雪荷载，冰荷载，地震作用，撞击力，水位变化的水压力，扬压力，波浪荷载，温度作用等。
可变作用中的直接作用也称为可变荷载或活荷载（简称活载）。
3）偶然作用
在设计基准期内不出现，但一旦出现，其值很大且持续时间很短的作用，称为偶然作用。偶然作括：撞击力，爆炸力，地震作用，强风（台风、飓风、龙卷风），火灾，严重的侵蚀，洪灾（洪水、泥石流）等。
在上述分类中，地震作用和撞击力既可作为可变作用，也可作为偶然作用，这取决……
