結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課件大全 (4)課件

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理教學(xué)課件緒論

《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)算方法和構(gòu)造設(shè)計(jì)原理，它是學(xué)習(xí)和掌握橋梁工程和其它道路人工構(gòu)造物設(shè)計(jì)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(jìn)行各項(xiàng)驗(yàn)算（強(qiáng)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(jì)、計(jì)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(qiáng)度高，抗拉強(qiáng)度低，為抗壓強(qiáng)度的1/8~1/20；破壞時(shí)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(tái)、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(yù)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)結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)1、結(jié)構(gòu)的組成：由若干個(gè)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(dòng)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(jià)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(qiáng)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(tái)，拱，塔。

2.優(yōu)缺點(diǎn)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)

就地取材；造價(jià)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(qiáng)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(tái)，拱，塔。

2.優(yōu)缺點(diǎn)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)（三）預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)：

使用高強(qiáng)材料；重量輕；跨徑大；剛度大；耐久性、耐火性好。

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

自重大（自重）；費(fèi)工費(fèi)時(shí)。1.使用范圍：以受壓為主的構(gòu)件（墩臺(tái)、護(hù)坡）。

2.優(yōu)缺點(diǎn):缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)（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(jià)格高；需經(jīng)常維修；耐火性差（鋼材在500℃～600℃軟化）。缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)本課程特點(diǎn)1、是原理課，應(yīng)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(diǎn)的同時(shí)，應(yīng)注意由于組成材料不同而導(dǎo)致的計(jì)算方法的不同3、強(qiáng)調(diào)不同材料構(gòu)件的計(jì)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(yàn)處理多學(xué)習(xí)方法注意本課程與相關(guān)課程尤其是“材料力學(xué)”、“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程的異同點(diǎn)，正確運(yùn)用已有的力學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題混凝土結(jié)構(gòu)理論大都建立在試驗(yàn)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(yán)密的邏輯推導(dǎo)得出，只能由試驗(yàn)結(jié)果回歸而成。學(xué)習(xí)和應(yīng)用時(shí)要注意思維方式的轉(zhuǎn)變結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(shí)際，積累一定的感性認(rèn)識(shí)，對(duì)學(xué)習(xí)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(jì)算中常用到半經(jīng)驗(yàn)、半理論的修正系數(shù)。B.設(shè)計(jì)的綜合性：材力、結(jié)力側(cè)重于構(gòu)件的應(yīng)力（或內(nèi)力）和變形的計(jì)算，它們的答案往往是唯一的。混凝土結(jié)構(gòu)所要解決的不僅是承載力和變形計(jì)算問題，更主要的是構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，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(jì)是一個(gè)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(jià)、施工制造等方面問題。因此，本課程的特點(diǎn)是設(shè)計(jì)的多方案性，答案常常不是唯一的。而且設(shè)計(jì)工作通常也不是一次就成功的。設(shè)計(jì)原則：安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀?；炷两Y(jié)構(gòu)課程學(xué)習(xí)中應(yīng)注意的問題1、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)并注意擴(kuò)大知識(shí)面?；炷两Y(jié)構(gòu)的基本理論相當(dāng)于鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土的材料力學(xué)，它是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的，因此除了課堂學(xué)習(xí)以外，還要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)環(huán)節(jié)，以進(jìn)一步理解學(xué)習(xí)內(nèi)容和訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)的基本技能。2、突出重點(diǎn)并注意難點(diǎn)的學(xué)習(xí)。本課程的內(nèi)容多、符號(hào)多、計(jì)算公式多、構(gòu)造規(guī)定也多，學(xué)習(xí)時(shí)要遵循教學(xué)大綱的要求，貫徹“少而精”的原則，突出重點(diǎn)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。3、深刻理解重要的概念，熟練掌握設(shè)計(jì)計(jì)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(xué)習(xí)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(qiáng)預(yù)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(yù)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?；钶d作用下拱腳的水平推力由系桿及橋墩共同承擔(dān)。鋼管拱肋實(shí)際上是一種復(fù)合材料，在破壞荷載作用下，鋼管不僅起縱筋的作用，而且對(duì)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