第1章 结构设计概论

混凝土结构设计概论§0.1什么是混凝土结构结构：广义上，指房屋建筑和土木工程的建筑物、构筑物及其相关组成部分的实体。狭义上，指各种工程实体的承重骨架。根据制作材料的不同，可分为以下类型：混凝土结构：以混凝土为主要材料制作的结构。（砼）砌体结构：以砌体为主制作的结构。（砖、石、砌块）钢结构：以钢材为主制作的结构。木结构：以木材为主制作的结构。组合结构：同一截面或各杆件由两种或两种以上材料制作的结构。§0.2混凝土结构主要的优点、缺点优点承载力大就地取材耐久、耐火可模性好整体性好、刚度大自重大混凝土：24~25kN/m3

粘土砖:17~19kN/m3

杉木：4

kN/m3易开裂性质脆缺点优点多，缺点少；缺点可克服。§0.3混凝土结构的发展简况如何1824年，英国人阿斯匹丁J.Aspdin发明水泥；1850年，法国人蓝波特L.Lambot制成铁丝网水泥船；1859年，转炉炼钢成功；1861年，法国人莫尼埃J.Monier取得钢筋混凝土板、管道、拱桥的专利。与钢、木、砌体结构相比，历史最短，但发展最快，已经成为当今世界各国的主导结构。材料：朝轻质、高强方向发展。强度发展如：混凝土：C10

→C25→C60→C80→C100→

C200

结构形式：高层大跨。如：台北101大楼，101层，508m,钢结构；马来西亚吉隆坡石油大厦，88层，452m，钢-混凝土结构；上海金茂大厦，88层，421m，钢-混凝土结构；香港国际金融中心，88层，415m，混合结构；美国亚特兰大奥运会主体育馆240m×193m，张拉整体结构；桥梁跨度也越来越大。如四川万县拱桥，跨度为420m。

香港国际金融中心88层,415m台北101大楼101层,508m上海金茂大厦88层,421m该桥是长江上第一座单孔跨江公路大桥，也是当时世界上同类型跨度最大的拱桥，1997年5月竣工通车。大桥在中国土木工程学会2004年第16届年会上入选首届《全国十佳桥梁》，名列拱桥首位。

重庆万州长江大桥（原名四川万县长江大桥。全桥长814米，宽23米，桥拱净跨420米，桥面距江面高140米）湘潭四大桥（莲城大桥）（世界首创、我国最大的斜拉飞燕式钢管混凝土系杆拱桥

）全长4488米，2004年2月开工建设，2007年7月竣工通车。湘潭市第四座湘江大桥正式被命名为“莲城大桥”，结束了该市桥梁长期以数字命名的历史。设计方法:

经验法上世纪五十年代以前：允许应力法半经验、半理论法上世纪五、六十年代：半经验半概率的极限状态设计法概率极限状态法上世纪七十年代以来:

以概率论数理统计学为基础的概率极限状态设计法§0.4前置的基础课程材料性能设计方法轴拉构件轴压构件受弯构件受剪构件受扭构件偏压、偏拉构件变形、裂缝及结构的耐久性预应力混凝土结构楼盖结构单层厂房结构多、高层框架结构基础知识构件设计结构设计混凝土结构设计的预备知识：《混凝土结构原理》研究对象：以单个混凝土构件作为研究对象。

任务：重点对杆系构件（梁、柱）的弯、剪、扭、压、拉作用下的承载力和变形、裂缝宽度研究。研究方法：1.以材料力学为基础建立力学模型；2.进行构件试验，实测材料应力、应变即变形；3.分析影响因素；4.提出相应的修正系数、简化公式及使用限制条件。要求：掌握常见混凝土基本构件（梁、板、柱）在弯、剪、扭、压、拉作用下的承载力计算和变形、裂缝宽度验算；熟悉其设计构造要求。混凝土结构设计研究对象：混凝土结构设计是以整体结构作为研究对象，如梁板结构、单层厂房和框架结构等。任务：分析其受力，并进行构件设计。研究方法：1.以结构力学为基础建立力学模型；2.进行结构试验，实测构件应力、应变及变形；3.分析影响因素；4.提出相应的修正系数、简化公式及使用限制条件。要求：