结构设计原理课件大全 (4)课件

结构设计原理教学课件绪论

《结构设计原理》主要讨论各种工程结构的基本构件的受力性能、计算方法和构造设计原理，它是学习和掌握桥梁工程和其它道路人工构造物设计的基础。.主要内容选择结构的材料类型；选择截面形式；拟定截面尺寸；进行各项验算（强度条件、刚度、稳定性、抗裂性）

主要任务研究掌握基本构件的受力性能、构造设计、计算方法。

钢筋砼结构由钢筋和砼两种材料组成共同受力的结构。砼抗压强度高，抗拉强度低，为抗压强度的1/8~1/20；破坏时有明显的脆性性质。素砼主要用于以受压为主的基础、柱墩和一些非承重结构。

1.按受力分：受弯构件（梁、板）受压构件（墩、台、拱、压杆等）受拉构件（索、拉杆）受剪构件（无纯受剪构件）受扭构件（无纯受扭构件）（一）基本构件分类：

2按构件材料类型分：钢筋混凝土结构预应力混凝土结构砖石、素混凝土结构（自重大）钢结构（跨径大的桥）木结构结构的基本知识1、结构的组成：由若干个单元所组成的结构骨架。2、基本(单元)构件板：提供活动面，直接承受并传递荷载；梁：板的支撑构件，承受板传来的荷载并传递；柱：承受楼面体系（梁、板）传来的荷载并传递；墙：承受楼面体系（梁、板）传来的荷载并传递；基础：将柱及墙等传来的上部结构荷载传给地基；索：悬挂构件或结构体系的主要传力单元；杆：组成空间构件，如屋架等。

就地取材；造价低；耐久性、耐火性好；适应性好。

自重大；施工受季节影响大；有裂缝存在；不适合用高强材料。

（二）钢筋混凝土结构：1.使用范围：中小跨径梁、板，墩台，拱，塔。

2.优缺点缺点优点

就地取材；造价低；耐久性、耐火性好；适应性好。

自重大；施工受季节影响大；有裂缝存在；不适合用高强材料。

（二）钢筋混凝土结构：1.使用范围：中小跨径梁、板，墩台，拱，塔。

2.优缺点缺点优点（三）预应力混凝土结构：

使用高强材料；重量轻；跨径大；刚度大；耐久性、耐火性好。

工艺复杂、需要备多（设计、计算、施工）。1.使用范围：跨径＞50m的桥梁2.优缺点:缺点优点（四）砌体结构：材料来源广泛；施工简便。

自重大（自重）；费工费时。1.使用范围：以受压为主的构件（墩台、护坡）。

2.优缺点:缺点优点（五）钢结构：自重轻；易建特大跨径桥梁；材质均匀；弹性模量大；是理想的弹性材料；施工方便，速度快。材料价格高；需经常维修；耐火性差（钢材在500℃～600℃软化）。缺点优点本课程特点1、是原理课，应突出原理和概念2、基本构件由不同材料组成，在了解共性特点的同时，应注意由于组成材料不同而导致的计算方法的不同3、强调不同材料构件的计算原理和方法4、涉及内容多，系统性差5、公式多、公式的条件多6、简化、近似和经验处理多学习方法注意本课程与相关课程尤其是“材料力学”、“结构力学”课程的异同点，正确运用已有的力学知识解决实际问题混凝土结构理论大都建立在试验研究的基础之上，目前还缺乏完善的理论体系。很多公式不能有严密的逻辑推导得出，只能由试验结果回归而成。学习和应用时要注意思维方式的转变结构设计单靠理论分析还不够，还要辅以一定的构造措施，才能保证安全可靠注意理论联系实际，积累一定的感性认识，对学习本课程十分有益本课与材力、结力之间的区别：A.钢筋和砼两种材料组成的构件是非均匀、非连续、非弹性的材料。因此计算中常用到半经验、半理论的修正系数。B.设计的综合性：材力、结力侧重于构件的应力（或内力）和变形的计算，它们的答案往往是唯一的。混凝土结构所要解决的不仅是承载力和变形计算问题，更主要的是构件和结构的设计，包括材料选择、结构方案、构件类型和配筋构造等。结构设计是一个综合性的问题，不仅要考虑结构受力的合理性，还要考虑使用要求、材料、造价、施工制造等方面问题。因此，本课程的特点是设计的多方案性，答案常常不是唯一的。而且设计工作通常也不是一次就成功的。设计原则：安全、适用、经济、美观。混凝土结构课程学习中应注意的问题1、加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面。混凝土结构的基本理论相当于钢筋混凝土及预应力混凝土的材料力学，它是以实验为基础的，因此除了课堂学习以外，还要加强实验的教学环节，以进一步理解学习内容和训练实验的基本技能。2、突出重点并注意难点的学习。本课程的内容多、符号多、计算公式多、构造规定也多，学习时要遵循教学大纲的要求，贯彻“少而精”的原则，突出重点内容的学习。3、深刻理解重要的概念，熟练掌握设计计算的基本功，切记死记硬背。要求熟练掌握、深刻理解一些重要的概念并在今后的学习中不断的深入理解。1932澳大利亚503m悉尼钢拱桥1977美国518.2mNewRiver桥360m广州丫髻沙特大桥三跨连续自锚式中承式钢管混凝土拱桥。以高强预应力钢铰线作为系杆，拱座基础只有较小水平推力。主拱采用中承式双肋悬链线无铰拱，矢跨比为1/4.5。每片拱肋由6750钢管混凝土组成，由横向平联板、腹杆连接成为钢管混凝土桁架。边拱采用上承式双肋悬链线半拱，每片拱肋由钢筋混凝土单箱单室截面组成。转体施工法。1990四川旺苍115米东河桥

下承式钢管混凝土预应力系杆拱桥，矢度1/6。两片拱肋间用直径800mm横撑连接以保持其稳定性。活载作用下拱脚的水平推力由系杆及桥墩共同承担。钢管拱肋实际上是一种复合材料，在破坏荷载作用下，钢管不仅起纵筋的作用，而且对混凝土起螺旋箍筋的作用，以提高构件的承载能力。在施工阶段，钢管起着劲性骨架的作用。世界上跨径最大的石拱桥。桥宽8m，双肋石拱桥，腹拱为9孔1