陈丰结构设计原理绪论PPT课件.ppt

结构设计原理PrincipleofStructuralDesign 土木学院道桥教研室陈丰2016 09 1 桥墩 梁 步行板 绪论 2020 3 28 2 2020 3 28 3 2020 3 28 4 2020 3 28 5 2020 3 28 6 2020 3 28 7 2020 3 28 8 2020 3 28 9 2020 3 28 10 2020 3 28 11 本章主要内容 本课程的任务及与其他课程的关系配筋混凝土结构的概念 特点圬工结构的概念 特点学习本课程的目的和主要内容 12 本课程的任务及与其他课程的关系1 本课程的任务本课程研究怎么设计桥梁吗 结构设计原理 主要讨论各种工程结构基本构件的受力性能 计算方法和构造设计的原理 是学习和掌握桥梁工程及其他人工构筑物设计的基础 研究桥涵工程结构基本构件的设计原理 2020 3 28 13 本课程的任务及与其他课程的关系名词解释结构 建筑物中承受和传递荷载的各个部件的总和 如 桥梁 房屋 闸坝等 基本构件 桥面板 主梁 桥墩 盖梁 2020 3 28 14 本课程的任务及与其他课程的关系2 主要的具体内容 如何合理选择构件截面尺寸及其联结方式 并根据承受作用的情况验算构件的强度 稳定性 刚度 裂缝和变形等问题 简单说 设计问题 假设问题 验算问题 2020 3 28 15 本课程的任务及与其他课程的关系构件的分类按受力分 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 2020 3 28 16 本课程的任务及与其他课程的关系构件的分类按材料的类型分 1 混凝土结构 本课程研究重点 2 钢结构 跨径大的桥 3 木结构 2020 3 28 17 2020 3 28 18 本课程的任务及与其他课程的关系本课程的性质 介于基础课与专业课之间的一门技术基础课 本课程与其他课程的关系 2020 3 28 19 一 配筋混凝土结构的概念 特点及适用范围 配筋混凝土结构的基本概念混凝土 砼 普通混凝土是由水泥 砂 石材用水拌和硬化后形成的人工石材 是多相复合材料 配筋混凝土 由配置受力的普通钢筋或钢筋骨架的混凝土制成的结构 配筋混凝土结构的特点配筋混凝土结构的适用范围 2020 3 28 20 混凝土 Concrete 抗压强度高 而抗拉强度却很低一般抗拉强度只有抗压强度的1 8 1 20破坏时具有明显的脆性性质 Brittle 因此 素混凝土构件在实际工程的应用很有限 主要用于以受压为主的基础 柱墩和一些非承重结构 2020 3 28 21 钢材 Steel 抗拉和抗压强度都很高具有屈服现象 破坏时表现出较好的延性但细长的钢筋受压时极易压曲 仅能作为受拉构件 1 纯钢构件的承载力也往往取决于钢材的压曲 材料强度一般得不到充分地发挥 2 那么能不能将混凝土和钢材这两种材料有机地结合在一起 取长补短 充分利用材料的性能呢 2020 3 28 22 2020 3 28 23 钢筋与混凝土两种材料共同工作的原因 钢筋与混凝土之间存在着粘结力 使两者能协调变形 共同工作 粘结力是这两种不同性质的材料能够共同工作的基础 钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数很接近 钢材料为1 2 10 5 混凝土为 1 0 1 5 10 5 混凝土对钢筋起到了保护和固定作用 使钢筋不容易发生锈蚀和直接遭受火烧 提高了结构的耐久性和耐火性 2020 3 28 24 混凝土结构的优点就地取材耐久性耐火性整体性可模性节约钢材混凝土结构的缺点及改进自重大 轻质高强混凝土抗裂性差 预应力混凝土需用模板 钢模板 预制构件 工业化 施工复杂 预制装配式结构 2020 3 28 25 二 圬工结构的概念 特点及使用范围 圬工结构 以石材或混凝土包括以其块件和砂浆或小石子混凝土结合而成的砌体 作为建筑材料所建成的结构 特点 易于就地取材 价格低廉 耐久性 耐腐蚀性 耐污染性等性能较好 材料性能比较稳定 维修养护费用低 节约材料 施工操作简便 缺点 强度低 自重大 施工周期长 机械化程度低 抗震能力差 2020 3 28 26 2020 3 28 27 三 工程结构设计的基本要求主要内容 简单说 工程结构设计要按照适用 经济 安全 美观的基本原则进行设计 2020 3 28 28 四 教学总体要求 1 掌握混凝土材料的基本力学性能 2 掌握弯 剪 压 拉构件受力破坏特征和承载力的计算方法 3 掌握结构设计原则及构件变形与裂缝的基本原理和计算方法 4 了解预应力混凝土的基本原理 5 掌握圬工结构的基本概念与材料性能 2020 3 28 29 五 学习方法 1 夯实基础 复习回顾材料力学 道路建筑材料等课程 2 上课认真听讲 做好笔记 检查 3 课堂之余多看书 学会看书 4 多练习 按时按量按质完成作业 5 多途径学习 利用网络资源 6 结合工程实践 2020 3 28 30 六 学习本课程应注意的问题1 要有 工程思维 方式 2 要遵守有关的设计规范 从某种意义上讲学习本课程就是学习有关 规范 3 设计的多方案性 1 答案不是唯一的 2 有时未知数条件过多需假设 3 有时需多次修改反复验算 4 满足构造要求 2020 3 28 31 七 参考教材推荐参考文献 1 本书教材 2 结构设计原理 叶见曙主编 人民交通出版社 2000 3 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTGD62 2004 4 兄弟院校精品课程 教学成果 2020 3 28 32 八 考核方式教学大纲规定 考试类型 闭卷考试成绩评定说明 考试成绩按百分制计 其中平时成绩占20 课内实践30 期末考试成绩占50 平时成绩构成 考勤 作业 提问 笔记 2020 3 28 33 Tobecontinued 2020 3 28 34 2020 3 28 35 以混凝土为主要材料制成的结构 并可以根据需要配置钢筋 预应力钢筋 钢骨 钢管等 混凝土结构的主要类型 2020 3 28 36 2020 3 28 37 2020 3 28 38 2020 3 28 39 2020 3 2