結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課件大全 (4)課件

結(jié)構(gòu)設(shè)計原理教學課件緒論

《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》主要討論各種工程結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件的受力性能、計算方法和構(gòu)造設(shè)計原理，它是學習和掌握橋梁工程和其它道路人工構(gòu)造物設(shè)計的基礎(chǔ)。.主要內(nèi)容選擇結(jié)構(gòu)的材料類型；選擇截面形式；擬定截面尺寸；進行各項驗算（強度條件、剛度、穩(wěn)定性、抗裂性）

主要任務(wù)研究掌握基本構(gòu)件的受力性能、構(gòu)造設(shè)計、計算方法。

鋼筋砼結(jié)構(gòu)由鋼筋和砼兩種材料組成共同受力的結(jié)構(gòu)。砼抗壓強度高，抗拉強度低，為抗壓強度的1/8~1/20；破壞時有明顯的脆性性質(zhì)。素砼主要用于以受壓為主的基礎(chǔ)、柱墩和一些非承重結(jié)構(gòu)。

1.按受力分：受彎構(gòu)件（梁、板）受壓構(gòu)件（墩、臺、拱、壓桿等）受拉構(gòu)件（索、拉桿）受剪構(gòu)件（無純受剪構(gòu)件）受扭構(gòu)件（無純受扭構(gòu)件）（一）基本構(gòu)件分類：

2按構(gòu)件材料類型分：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)預應力混凝土結(jié)構(gòu)磚石、素混凝土結(jié)構(gòu)（自重大）鋼結(jié)構(gòu)（跨徑大的橋）木結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的基本知識1、結(jié)構(gòu)的組成：由若干個單元所組成的結(jié)構(gòu)骨架。2、基本(單元)構(gòu)件板：提供活動面，直接承受并傳遞荷載；梁：板的支撐構(gòu)件，承受板傳來的荷載并傳遞；柱：承受樓面體系（梁、板）傳來的荷載并傳遞；墻：承受樓面體系（梁、板）傳來的荷載并傳遞；基礎(chǔ)：將柱及墻等傳來的上部結(jié)構(gòu)荷載傳給地基；索：懸掛構(gòu)件或結(jié)構(gòu)體系的主要傳力單元；桿：組成空間構(gòu)件，如屋架等。

就地取材；造價低；耐久性、耐火性好；適應性好。

自重大；施工受季節(jié)影響大；有裂縫存在；不適合用高強材料。

（二）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)：1.使用范圍：中小跨徑梁、板，墩臺，拱，塔。

2.優(yōu)缺點缺點優(yōu)點

就地取材；造價低；耐久性、耐火性好；適應性好。

自重大；施工受季節(jié)影響大；有裂縫存在；不適合用高強材料。

（二）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)：1.使用范圍：中小跨徑梁、板，墩臺，拱，塔。

2.優(yōu)缺點缺點優(yōu)點（三）預應力混凝土結(jié)構(gòu)：

使用高強材料；重量輕；跨徑大；剛度大；耐久性、耐火性好。

工藝復雜、需要備多（設(shè)計、計算、施工）。1.使用范圍：跨徑＞50m的橋梁2.優(yōu)缺點:缺點優(yōu)點（四）砌體結(jié)構(gòu)：材料來源廣泛；施工簡便。

自重大（自重）；費工費時。1.使用范圍：以受壓為主的構(gòu)件（墩臺、護坡）。

2.優(yōu)缺點:缺點優(yōu)點（五）鋼結(jié)構(gòu)：自重輕；易建特大跨徑橋梁；材質(zhì)均勻；彈性模量大；是理想的彈性材料；施工方便，速度快。材料價格高；需經(jīng)常維修；耐火性差（鋼材在500℃～600℃軟化）。缺點優(yōu)點本課程特點1、是原理課，應突出原理和概念2、基本構(gòu)件由不同材料組成，在了解共性特點的同時，應注意由于組成材料不同而導致的計算方法的不同3、強調(diào)不同材料構(gòu)件的計算原理和方法4、涉及內(nèi)容多，系統(tǒng)性差5、公式多、公式的條件多6、簡化、近似和經(jīng)驗處理多學習方法注意本課程與相關(guān)課程尤其是“材料力學”、“結(jié)構(gòu)力學”課程的異同點，正確運用已有的力學知識解決實際問題混凝土結(jié)構(gòu)理論大都建立在試驗研究的基礎(chǔ)之上，目前還缺乏完善的理論體系。很多公式不能有嚴密的邏輯推導得出，只能由試驗結(jié)果回歸而成。學習和應用時要注意思維方式的轉(zhuǎn)變結(jié)構(gòu)設(shè)計單靠理論分析還不夠，還要輔以一定的構(gòu)造措施，才能保證安全可靠注意理論聯(lián)系實際，積累一定的感性認識，對學習本課程十分有益本課與材力、結(jié)力之間的區(qū)別：A.鋼筋和砼兩種材料組成的構(gòu)件是非均勻、非連續(xù)、非彈性的材料。因此計算中常用到半經(jīng)驗、半理論的修正系數(shù)。B.設(shè)計的綜合性：材力、結(jié)力側(cè)重于構(gòu)件的應力（或內(nèi)力）和變形的計算，它們的答案往往是唯一的?；炷两Y(jié)構(gòu)所要解決的不僅是承載力和變形計算問題，更主要的是構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的設(shè)計，包括材料選擇、結(jié)構(gòu)方案、構(gòu)件類型和配筋構(gòu)造等。結(jié)構(gòu)設(shè)計是一個綜合性的問題，不僅要考慮結(jié)構(gòu)受力的合理性，還要考慮使用要求、材料、造價、施工制造等方面問題。因此，本課程的特點是設(shè)計的多方案性，答案常常不是唯一的。而且設(shè)計工作通常也不是一次就成功的。設(shè)計原則：安全、適用、經(jīng)濟、美觀。混凝土結(jié)構(gòu)課程學習中應注意的問題1、加強實驗、實踐性教學環(huán)節(jié)并注意擴大知識面?；炷两Y(jié)構(gòu)的基本理論相當于鋼筋混凝土及預應力混凝土的材料力學，它是以實驗為基礎(chǔ)的，因此除了課堂學習以外，還要加強實驗的教學環(huán)節(jié)，以進一步理解學習內(nèi)容和訓練實驗的基本技能。2、突出重點并注意難點的學習。本課程的內(nèi)容多、符號多、計算公式多、構(gòu)造規(guī)定也多，學習時要遵循教學大綱的要求，貫徹“少而精”的原則，突出重點內(nèi)容的學習。3、深刻理解重要的概念，熟練掌握設(shè)計計算的基本功，切記死記硬背。要求熟練掌握、深刻理解一些重要的概念并在今后的學習中不斷的深入理解。1932澳大利亞503m悉尼鋼拱橋1977美國518.2mNewRiver橋360m廣州丫髻沙特大橋三跨連續(xù)自錨式中承式鋼管混凝土拱橋。以高強預應力鋼鉸線作為系桿，拱座基礎(chǔ)只有較小水平推力。主拱采用中承式雙肋懸鏈線無鉸拱，矢跨比為1/4.5。每片拱肋由6750鋼管混凝土組成，由橫向平聯(lián)板、腹桿連接成為鋼管混凝土桁架。邊拱采用上承式雙肋懸鏈線半拱，每片拱肋由鋼筋混凝土單箱單室截面組成。轉(zhuǎn)體施工法。1990四川旺蒼115米東河橋

下承式鋼管混凝土預應力系桿拱橋，矢度1/6。兩片拱肋間用直徑800mm橫撐連接以保持其穩(wěn)定性。活載作用下拱腳的水平推力由系桿及橋墩共同承擔。鋼管拱肋實際上是一種復合材料，在破壞荷載作用下，鋼管不僅起縱筋的作用，而且對混凝土起螺旋箍筋的作用，以提高構(gòu)件的承載能力。在施工階段，鋼管起著勁性骨架的作用。世界上跨徑最大的石拱橋。橋?qū)?m，雙肋石拱橋，腹拱為9孔1