第一章-緒論鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課件

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第一章概述(Introduction)本講主要內(nèi)容：1我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展概況2鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用3鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求和發(fā)展趨勢(shì)第一章概述本講主要內(nèi)容：●鋼與鐵的區(qū)別含碳量小于2％的鐵碳合金稱(chēng)作鋼，含碳量大于2％時(shí)稱(chēng)作鐵?！皲摻Y(jié)構(gòu)由鋼材通過(guò)連接而成的能承擔(dān)預(yù)定功能的體系稱(chēng)鋼結(jié)構(gòu)。這里的鋼材通常指型鋼和鋼板等，由此組成梁、桁架、柱、板等鋼結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)體系；有些鋼結(jié)構(gòu)還部分采用鋼絲繩或鋼絲束。這里的連接通常指焊縫連接、螺栓連接或鉚釘連接等。●鋼與鐵的區(qū)別●鋼結(jié)構(gòu)課程與其他前續(xù)課程的聯(lián)系“鋼結(jié)構(gòu)”和“材料力學(xué)”的聯(lián)系最為緊密，但材料力學(xué)更側(cè)重理論探討，而“鋼結(jié)構(gòu)”需要站在設(shè)計(jì)的角度來(lái)考慮，因此必須符合相應(yīng)的規(guī)范要求。同時(shí)，由于鋼材本身接近理想彈塑性體，所以鋼結(jié)構(gòu)課程的理論性強(qiáng)，許多內(nèi)容要用到彈塑性力學(xué)的知識(shí)?！皲摻Y(jié)構(gòu)課程與其他前續(xù)課程的聯(lián)系“鋼結(jié)構(gòu)”和“材料力學(xué)”的聯(lián)●鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有關(guān)規(guī)范

GB50017－2003鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范TB10002.2-99鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50009-2001建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50018-2002冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范GB50205-2001鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范

JTJ025-86公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范●鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有關(guān)規(guī)范§1.1我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展概況返回

根據(jù)考古發(fā)現(xiàn)，我國(guó)在春秋時(shí)期已經(jīng)開(kāi)始使用人工制鐵。公元前60－70年，已建成鐵鏈橋。比較著名的鐵鏈橋有云南的沅江橋、貴州的盤(pán)江橋、四川的瀘定橋。此外，還建有不少鐵塔，如湖北荊州的玉泉寺鐵塔、江蘇鎮(zhèn)江的甘露寺鐵塔等。

§1.1我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展概況返回根據(jù)考古發(fā)瀘定橋于公元1706元建成，瀘定鐵索橋全長(zhǎng)103.67米，寬3米。1935年5月29日，中國(guó)工農(nóng)紅軍第一方面軍第二師以22位勇士為突擊隊(duì)，在此消滅守?cái)?，飛奪瀘定橋，擺脫了蔣介石的追兵，瀘定橋因而成為中國(guó)近代史上的一座豐碑，聞名世界。

瀘定橋于公元1706元建成，瀘定鐵索橋全長(zhǎng)103.67米，寬瀘定橋?yàn)o定橋返回共13層，17.9m高，位于湖北當(dāng)陽(yáng)城西15公里的玉泉山東麓，始建于東漢末年（1061年），為我國(guó)歷代著名的佛教寺院之一。玉泉寺返回共13層，17.9m高，位于湖北當(dāng)陽(yáng)城西15公里的玉泉山橋梁方面：1957年的武漢長(zhǎng)江大橋；1968年的南京長(zhǎng)江大橋；1992年的九江長(zhǎng)江大橋；1993年的上海楊浦大橋;1996年的西陵長(zhǎng)江大橋；2005年的潤(rùn)揚(yáng)大橋；2008年建成的蘇通大橋等。公用與民用建筑：國(guó)家體育場(chǎng)(鳥(niǎo)巢)；中國(guó)國(guó)家大劇院；各新建奧運(yùn)體育場(chǎng)館；首都體育館（跨度99m平板)；上海體育館（直徑110m平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)）；秦俑陳列館（跨度70m的三鉸拱鋼結(jié)構(gòu)）塔桅結(jié)構(gòu)：廣州電視塔（2009，塔身主體454米，天線(xiàn)桅桿156米，共610m）北京環(huán)境氣象桅桿（1977，325m）；上海東方明珠電視塔（1995，468m）；石家莊電視塔（1997，280m）

。移動(dòng)結(jié)構(gòu)：移動(dòng)式起重機(jī)；龍門(mén)吊；塔吊。施工臨時(shí)結(jié)構(gòu)：架橋機(jī)；移動(dòng)模架；掛籃。橋梁方面：1957年的武漢長(zhǎng)江大橋；1968年的南京長(zhǎng)江大橋武漢長(zhǎng)江大橋建于1955年9月，于1957年10月建成通車(chē)，全長(zhǎng)1670.4米，正橋是鐵路公路兩用的雙層鋼木結(jié)構(gòu)梁橋，上層為公路橋，下層為雙線(xiàn)鐵路橋

武漢長(zhǎng)江大橋武漢長(zhǎng)江大橋建于1955年9月，于1957年10月建成通車(chē)，返回南京長(zhǎng)江大橋南京長(zhǎng)江大橋是1960年1月18日正式動(dòng)工的。1968年9月鐵路橋通車(chē)，同年12月公路橋通，南京長(zhǎng)江大橋是鐵路公路兩用特大橋，鐵路橋長(zhǎng)6772米，公路橋長(zhǎng)4588米，橋下可通行萬(wàn)噸輪船。完全由中國(guó)人自力更生建造的。返回南京長(zhǎng)江大橋南京長(zhǎng)江大橋是1960年1月18日正式動(dòng)工的返回為雙層雙線(xiàn)鐵路、公路兩用橋，鐵路橋長(zhǎng)7675米，公路橋長(zhǎng)4460米，1992年，九江大橋公路橋正式建成通車(chē)，1995年大橋鐵路橋貫通。

九江長(zhǎng)江大橋返回為雙層雙線(xiàn)鐵路、公路兩用橋，鐵路橋長(zhǎng)7675米，公路橋長(zhǎng)上海楊浦大橋大橋全長(zhǎng)7658米，主橋?yàn)橐豢邕^(guò)江的雙塔雙索疊合梁斜拉橋結(jié)構(gòu)，主孔跨徑602米。1993年建成通車(chē)。

上海楊浦大橋大橋全長(zhǎng)7658米，主橋?yàn)橐豢邕^(guò)江的雙塔雙索疊合西陵長(zhǎng)江大橋位于三峽大壩中軸線(xiàn)下游4.5公里處，是長(zhǎng)江上的第一座懸索橋，為單跨900米的鋼箱梁懸索橋，剛建成時(shí)其跨度在同類(lèi)型橋梁中居國(guó)內(nèi)第一、世界第七。西陵長(zhǎng)江大橋西陵長(zhǎng)江大橋位于三峽大壩中軸線(xiàn)下游4.5公里處，是長(zhǎng)江上蕪湖長(zhǎng)江大橋?yàn)楣?、鐵兩用鋼桁梁斜拉橋，于1997年3月22日正式開(kāi)工，2000年9月建成通車(chē)

。大橋主跨312米，像如此大跨度的公鐵兩用斜拉橋，在我國(guó)是第一座，在亞洲是第一座蕪湖長(zhǎng)江大橋?yàn)楣?、鐵兩用鋼桁梁斜拉橋，于1997年3月22日潤(rùn)揚(yáng)大橋銜接鎮(zhèn)江揚(yáng)州兩地。潤(rùn)揚(yáng)大橋由懸索橋和斜拉橋結(jié)合而成，跨江長(zhǎng)度7.3公里，總長(zhǎng)35.66公里。刷新了中國(guó)橋梁史上八項(xiàng)記錄，其中懸索橋主跨達(dá)到1490米，位居中國(guó)第一，世界第三。

潤(rùn)揚(yáng)大橋銜接鎮(zhèn)江揚(yáng)州兩地。潤(rùn)揚(yáng)大橋由懸索橋和斜拉橋結(jié)合而成，蘇通大橋蘇通大橋位于江蘇省東部的南通市和蘇州（常熟）市之間。創(chuàng)造四項(xiàng)世界之最，最大主跨(1088m),最深基礎(chǔ)(,樁長(zhǎng)120m,承臺(tái)長(zhǎng)114m、寬48m)，最高橋塔（300.4m）,最長(zhǎng)拉索(577m)蘇通大橋蘇通大橋位于江蘇省東部的南通市和蘇州（常熟）市之間。鋼結(jié)構(gòu)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)國(guó)家體育場(chǎng)國(guó)家體育場(chǎng)國(guó)家體育館國(guó)家體育館上海東方明珠電視塔上海東方明珠電視塔第一章-緒論鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理ppt課件第一章-緒論鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理ppt課件第一章-緒論鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理ppt課件第一章-緒論鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理ppt課件第一章-緒論鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理ppt課件第一章-緒論鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理ppt課件第一章-緒論鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理ppt課件第一章-緒論鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理ppt課件第一章-緒論鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理ppt課件龍門(mén)吊龍門(mén)吊客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)提梁機(jī)客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)提梁機(jī)支架支架支架支架掛籃掛籃承載能力大

鋼材強(qiáng)度高，重量輕，在結(jié)構(gòu)重量相同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)的承載能力更大，因而可達(dá)到其他建筑材料難以達(dá)到的跨越能力。鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用§1.21.2.1鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)承載能力大鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用§1.21.2.1鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)第一章-緒論鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理ppt課件2.穩(wěn)妥可靠主要表現(xiàn)在：（1）鋼材在使用階段接近理想彈塑性體，這使得理論計(jì)算與實(shí)際情況相吻合。（2）鋼材具有良好的塑性和韌性，不會(huì)因偶然的超載而破壞，對(duì)動(dòng)力荷載適應(yīng)性強(qiáng),如振動(dòng)、地震等。2.穩(wěn)妥可靠第一章-緒論鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理ppt課件3.便于工業(yè)化生產(chǎn)，施工周期短

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件一般可以在專(zhuān)業(yè)化工廠(chǎng)由專(zhuān)門(mén)機(jī)具加工，生產(chǎn)效率高，且不受氣候影響。4.密閉性好

鋼材本身組織致密，因而具有良好的氣密性和水密性。3.便于工業(yè)化生產(chǎn)，施工周期短5.耐熱但不防火

鋼材在表面溫度不超過(guò)200℃時(shí)，其性能變化很小，因而適合于熱車(chē)間。溫度達(dá)到200℃—300℃以后，強(qiáng)度和彈性模量顯著下降?？梢圆扇〉膶?duì)策是：用混凝土或耐火磚將其包裹起來(lái)。5.耐熱但不防火第一章-緒論鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理ppt課件世貿(mào)大廈被撞后發(fā)生火災(zāi)世貿(mào)大廈被撞后發(fā)生火災(zāi)第一章-緒論鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理ppt課件第一章-緒論鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理ppt課件6.耐腐蝕性差

新建鋼結(jié)構(gòu)，一般都需要采用油漆，噴鋁，鍍鋅等進(jìn)行防銹涂裝，在涂裝前需認(rèn)真除銹，以后定期涂裝，所以維修費(fèi)用較高，這是鋼結(jié)構(gòu)的主要缺點(diǎn)。6.耐腐蝕性差新建鋼結(jié)構(gòu)，一般都需要采用油

7.容易發(fā)生噪聲在動(dòng)荷載作用下，某些鋼結(jié)構(gòu)容易因震動(dòng)而產(chǎn)生噪聲，在對(duì)環(huán)境有要求的場(chǎng)所需采用必要的消聲措施。7.容易發(fā)生噪聲由于鋼結(jié)構(gòu)的以上特點(diǎn)，它主要適用于下列結(jié)構(gòu)：（1）承受荷載很大或跨度大，高度大的結(jié)構(gòu)（2）承受動(dòng)力荷載作用或經(jīng)常移動(dòng)的結(jié)構(gòu)（3）經(jīng)常拆裝的拼裝式結(jié)構(gòu)（4）對(duì)密閉性要求高的結(jié)構(gòu)（5）高溫車(chē)間或需承受一定高溫的結(jié)構(gòu)（6）輕型結(jié)構(gòu)1.2.2鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍由于鋼結(jié)構(gòu)的以上特點(diǎn)，它主要適用于下列結(jié)構(gòu)：1.2.2鋼結(jié)屬于上述性質(zhì)的主要有下列結(jié)構(gòu):

（1）工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)

高層建筑框架；車(chē)站、會(huì)堂、體育館、車(chē)庫(kù)等大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)；大廠(chǎng)房、車(chē)間的承重柱、屋蓋、吊車(chē)梁。

（2）橋梁結(jié)構(gòu)

中等跨度或大跨度的鐵路橋、公路橋、棧橋等各種橋的橋跨結(jié)構(gòu)。

屬于上述性質(zhì)的主要有下列結(jié)構(gòu):（3）塔桅結(jié)構(gòu)

電視塔、發(fā)射塔、氣象塔、無(wú)線(xiàn)電桅桿等（4）移動(dòng)式結(jié)構(gòu)。

各種起重運(yùn)輸機(jī)械、和大型建筑機(jī)械的承重骨架，升船機(jī)、水工閘門(mén)等。

（5）板殼結(jié)構(gòu)。

管道、氣柜、高爐結(jié)構(gòu)、高壓容器等。

（6）輕型結(jié)構(gòu)。

鋼模板、鋼拱架、萬(wàn)能桿件、拆裝梁（如六四梁）等。

（3）塔桅結(jié)構(gòu)第一章-緒論鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理ppt課件第一章-緒論鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理ppt課件第一章-緒論鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理ppt課件第一章-緒論鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理ppt課件第一章-緒論鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理ppt課件第一章-緒論鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理ppt課件第一章-緒論鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理ppt課件第一章-緒論鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理ppt課件§1.3鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求和發(fā)展趨勢(shì)1.3.1鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求返回

《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017－2003）第1章總則第1.0.1條明確指出：“為在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中貫徹執(zhí)行國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全使用、確保質(zhì)量，特制定本規(guī)范”。也就是說(shuō)，力求用最經(jīng)濟(jì)的方法，使所建結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足下列基本功能要求：§1.3鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求和發(fā)展趨勢(shì)1.3.1鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基

（1）安全性。指結(jié)構(gòu)在正常施工和正常使用條件下，承受可能出現(xiàn)的各種作用的能力，以及在偶然事件（如地震、爆炸）發(fā)生時(shí)及發(fā)生后，仍保持必要的整體穩(wěn)定性的能力。

（2）適用性。指結(jié)構(gòu)在正常使用條件下，滿(mǎn)足預(yù)定使用要求的能力。（1）安全性。指結(jié)構(gòu)在正常施工和正常使用條

（3）耐久性。指結(jié)構(gòu)在正常維護(hù)條件下，隨時(shí)間變化而仍能滿(mǎn)足預(yù)定功能要求的能力。

結(jié)構(gòu)的安全性、適用性、耐久性總稱(chēng)結(jié)構(gòu)的可靠性（3）耐久性。指結(jié)構(gòu)在正常維護(hù)條件下，隨時(shí)間變化1.3.2鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)返回

鋼結(jié)構(gòu)具有的優(yōu)越特點(diǎn)，使它成為一種比較理想的結(jié)構(gòu)。隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展和鋼產(chǎn)量的增加，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用將會(huì)有很大發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)工程的科學(xué)技術(shù)水平也將進(jìn)一步提高。1.3.2鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)返回鋼結(jié)構(gòu)具有

1.高性能鋼材的研制

鋼結(jié)構(gòu)的突出特點(diǎn)就是鋼材的強(qiáng)度高，因此特別適用于大跨度和承受大的荷載，采用高強(qiáng)度鋼材，更能發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)這一優(yōu)勢(shì)。為保證必要的塑性、韌性和可焊性，鋼結(jié)構(gòu)用的高強(qiáng)度鋼一般都是低合金鋼。1.高性能鋼材的研制鋼結(jié)構(gòu)的突

我國(guó)高性能鋼材的研制和應(yīng)用屈服點(diǎn)為345N/mm2的16錳鋼——南京長(zhǎng)江大橋屈服點(diǎn)為390N/mm2的15錳釩鋼屈服點(diǎn)為410N/mm2的15錳釩氮鋼——京承鐵路白河橋，九江長(zhǎng)江大橋屈服點(diǎn)為460N/mm2的Q460鋼——國(guó)家體育場(chǎng)我國(guó)高性能鋼材的研制和應(yīng)用屈服點(diǎn)為345N/mm2的1我國(guó)建筑使用鋼結(jié)構(gòu)用鋼量比例很低，僅為美日的1/7,2008年鋼結(jié)構(gòu)年產(chǎn)量占粗鋼總產(chǎn)量約4%，美日等發(fā)達(dá)鋼結(jié)構(gòu)年產(chǎn)量占粗鋼總產(chǎn)量約10%。我國(guó)建筑使用鋼結(jié)構(gòu)用鋼量比例很低，僅為美日的1/7,200第一章-緒論鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理ppt課件國(guó)外高強(qiáng)度鋼發(fā)展

日本、美國(guó)、前蘇聯(lián)等都已把屈服點(diǎn)為700N/mm2以上的鋼列入了規(guī)范，如何研制高強(qiáng)度鋼并合理應(yīng)用是一個(gè)重要課題。另外，耐腐蝕鋼、寬翼緣工字型鋼、方鋼管、壓型鋼板、冷彎薄壁型鋼等都能較好發(fā)揮鋼材的效能，得到較好經(jīng)濟(jì)效果，有著廣闊的發(fā)展前景。

國(guó)外高強(qiáng)度鋼發(fā)展日本、美國(guó)、前蘇聯(lián)等都已把屈服

2設(shè)計(jì)方法和計(jì)算理論的改進(jìn)

我國(guó)現(xiàn)行《鋼規(guī)》和正在修改中的橋規(guī)都采用了以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，這是通過(guò)大量理論研究和試驗(yàn)分析取得的成果，但是還有很多問(wèn)題需要進(jìn)一步研究和完善，有大量的工作需要繼續(xù)完成。2設(shè)計(jì)方法和計(jì)算理論的改進(jìn)我國(guó)現(xiàn)返回例如

實(shí)際構(gòu)件和幾何缺陷的統(tǒng)計(jì)分析，殘余應(yīng)力的