第1章 結(jié)構(gòu)設計概論

混凝土結(jié)構(gòu)設計概論§0.1什么是混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：廣義上，指房屋建筑和土木工程的建筑物、構(gòu)筑物及其相關組成部分的實體。狹義上，指各種工程實體的承重骨架。根據(jù)制作材料的不同，可分為以下類型：混凝土結(jié)構(gòu)：以混凝土為主要材料制作的結(jié)構(gòu)。（砼）砌體結(jié)構(gòu)：以砌體為主制作的結(jié)構(gòu)。（磚、石、砌塊）鋼結(jié)構(gòu)：以鋼材為主制作的結(jié)構(gòu)。木結(jié)構(gòu)：以木材為主制作的結(jié)構(gòu)。組合結(jié)構(gòu)：同一截面或各桿件由兩種或兩種以上材料制作的結(jié)構(gòu)?！?.2混凝土結(jié)構(gòu)主要的優(yōu)點、缺點優(yōu)點承載力大就地取材耐久、耐火可模性好整體性好、剛度大自重大混凝土：24~25kN/m3

粘土磚:17~19kN/m3

杉木：4

kN/m3易開裂性質(zhì)脆缺點優(yōu)點多，缺點少；缺點可克服?！?.3混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡況如何1824年，英國人阿斯匹丁J.Aspdin發(fā)明水泥；1850年，法國人藍波特L.Lambot制成鐵絲網(wǎng)水泥船；1859年，轉(zhuǎn)爐煉鋼成功；1861年，法國人莫尼埃J.Monier取得鋼筋混凝土板、管道、拱橋的專利。與鋼、木、砌體結(jié)構(gòu)相比，歷史最短，但發(fā)展最快，已經(jīng)成為當今世界各國的主導結(jié)構(gòu)。材料：朝輕質(zhì)、高強方向發(fā)展。強度發(fā)展如：混凝土：C10

→C25→C60→C80→C100→

C200

結(jié)構(gòu)形式：高層大跨。如：臺北101大樓，101層，508m,鋼結(jié)構(gòu)；馬來西亞吉隆坡石油大廈，88層，452m，鋼-混凝土結(jié)構(gòu)；上海金茂大廈，88層，421m，鋼-混凝土結(jié)構(gòu)；香港國際金融中心，88層，415m，混合結(jié)構(gòu)；美國亞特蘭大奧運會主體育館240m×193m，張拉整體結(jié)構(gòu)；橋梁跨度也越來越大。如四川萬縣拱橋，跨度為420m。

香港國際金融中心88層,415m臺北101大樓101層,508m上海金茂大廈88層,421m該橋是長江上第一座單孔跨江公路大橋，也是當時世界上同類型跨度最大的拱橋，1997年5月竣工通車。大橋在中國土木工程學會2004年第16屆年會上入選首屆《全國十佳橋梁》，名列拱橋首位。

重慶萬州長江大橋（原名四川萬縣長江大橋。全橋長814米，寬23米，橋拱凈跨420米，橋面距江面高140米）湘潭四大橋（蓮城大橋）（世界首創(chuàng)、我國最大的斜拉飛燕式鋼管混凝土系桿拱橋

）全長4488米，2004年2月開工建設，2007年7月竣工通車。湘潭市第四座湘江大橋正式被命名為“蓮城大橋”，結(jié)束了該市橋梁長期以數(shù)字命名的歷史。設計方法:

經(jīng)驗法上世紀五十年代以前：允許應力法半經(jīng)驗、半理論法上世紀五、六十年代：半經(jīng)驗半概率的極限狀態(tài)設計法概率極限狀態(tài)法上世紀七十年代以來:

以概率論數(shù)理統(tǒng)計學為基礎的概率極限狀態(tài)設計法§0.4前置的基礎課程材料性能設計方法軸拉構(gòu)件軸壓構(gòu)件受彎構(gòu)件受剪構(gòu)件受扭構(gòu)件偏壓、偏拉構(gòu)件變形、裂縫及結(jié)構(gòu)的耐久性預應力混凝土結(jié)構(gòu)樓蓋結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu)多、高層框架結(jié)構(gòu)基礎知識構(gòu)件設計結(jié)構(gòu)設計混凝土結(jié)構(gòu)設計的預備知識：《混凝土結(jié)構(gòu)原理》研究對象：以單個混凝土構(gòu)件作為研究對象。

任務：重點對桿系構(gòu)件（梁、柱）的彎、剪、扭、壓、拉作用下的承載力和變形、裂縫寬度研究。研究方法：1.以材料力學為基礎建立力學模型；2.進行構(gòu)件試驗，實測材料應力、應變即變形；3.分析影響因素；4.提出相應的修正系數(shù)、簡化公式及使用限制條件。要求：掌握常見混凝土基本構(gòu)件（梁、板、柱）在彎、剪、扭、壓、拉作用下的承載力計算和變形、裂縫寬度驗算；熟悉其設計構(gòu)造要求?；炷两Y(jié)構(gòu)設計研究對象：混凝土結(jié)構(gòu)設計是以整體結(jié)構(gòu)作為研究對象，如梁板結(jié)構(gòu)、單層廠房和框架結(jié)構(gòu)等。任務：分析其受力，并進行構(gòu)件設計。研究方法：1.以結(jié)構(gòu)力學為基礎建立力學模型；2.進行結(jié)構(gòu)試驗，實測構(gòu)件應力、應變及變形；3.分析影響因素；4.提出相應的修正系數(shù)、簡化公式及使用限制條件。要求：