結(jié)構(gòu)設(shè)計原理

結(jié)構(gòu)設(shè)計原理教學課件總論

《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。

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(yīng)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)

就地取材；造價低；耐久性、耐火性好；適應(yīng)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(yīng)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(yīng)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)點表1－1鋼木鋼筋砼

預應(yīng)力砼

砌體

受彎構(gòu)件

11.5～2.43~102~3\受壓構(gòu)件

11.5～2.43.8~11\9.2～281932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(yīng)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(yīng)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13m，南岸引橋3孔13m，北岸引橋1孔15m。主拱圈由兩條分離式矩形石肋和8條鋼筋混凝土橫系梁組成。拱軸線為懸鏈線