第3讲基础工程与土木工程结构上的作用PPT课件

1、房屋结构设计的程序和内容（1 1）根据房屋工程设计任务书进行选址，搜集选定地区的自然环境资料。（2 2）进行选定地区的地形测量，进行工程地质和水文地质勘查，确定所设计房屋的地面标高和房屋基础座落的土层和埋置深度。（3 3）根据以下资料进行初步设计，确定房屋的结构型式、所用材料、以及屋顶、楼面、墙体的布置并算出所需要的设计概算。 第1页/共146页所需资料： A.A.建筑设计和设备设计提出的初步要求； B.B.自然环境资料； C.C.建筑材料和结构构件半成品的来源； D.D.可能采用的施工方法； E.E.允许的建筑造价。第2页/共146页（4 4）解决结构设计中的各类技术问题，进行技术设计。 这

2、些技术问题包括： A.A.结构和各种结构构件的受力计算； B.B.进行各种结构构件的设计计算； C.C.解决结构设计、建筑设计和设备设计之间必然存在的矛盾和技术问题。（5 5）将各种结构构件的设计结果，按实际施工或制造的要求，绘制全部施工图纸并编制设计文件。第3页/共146页工程地质勘察与测绘 工程地质勘察的目的主要是查明工程地质条件，分析存在的地质问题，对建筑地区作出工程地质评价。 工程地质勘察的任务是按照不同勘察阶段的要求，正确反映场地的工程地质条件及岩土体性状的影响，并结合工程设计、施工条件，以及地基处理等工程的具体要求，进行技术论证和评价，提出岩土工程问题及解决问题的决策性具体建议，并

3、提出基础、边坡等工程的设计准则和岩土工程施工的指导性意见，为设计、施工提供依据，服务于工程建设的全过程。 第4页/共146页 工程地质测绘就是填绘工程地质图，根据野外调查综合研究勘察区的地质条件，填绘在适当比例尺地形图上加以综合反映。工程地质测绘方法有实地测绘法和像片成图法。 第5页/共146页测绘主要仪器精密水准仪 光学经纬仪第6页/共146页实地测绘地形图测绘用经纬仪配合小平板仪施测水准测量用水准仪和水准标尺测定两点间的高差第7页/共146页像片成图法 利用地面摄影或航空（卫星）拍摄的像，先在室内解释，并结合所掌握的区域地质资料，确定出地层岩性、地质构造、地貌、水系及不良地质现象等，描绘在

4、单张像片上。然后在像片上选择需要调查的若干点和路线，据此去实地进行调查、校对修正，绘成底图。最后，将结果转绘成工程地质图。 第8页/共146页 地基地基：支承由基础传来的上部结构荷载的土体：支承由基础传来的上部结构荷载的土体( (或岩体或岩体) )。为了保证建筑物及构筑物的安全和正常。为了保证建筑物及构筑物的安全和正常使用，首先要求地基在荷载作用下不致产生破环；使用，首先要求地基在荷载作用下不致产生破环；其次，组成地基的土层某些原因产生的变形其次，组成地基的土层某些原因产生的变形( (例如冻例如冻服、湿陷、膨胀收缩和压缩等服、湿陷、膨胀收缩和压缩等) )不能过大。不能过大。 基础基础：工程结构

5、物地面以下的部分，用来将上：工程结构物地面以下的部分，用来将上部结构荷载传给地基，是土木工程结构物的重要组部结构荷载传给地基，是土木工程结构物的重要组成部分。成部分。地基及基础工程地基及基础工程第9页/共146页基础类型 基础多埋置于地面以下。通常把位于天然地基上、埋置深度小于5m的一般基础（柱基或墙基）以及埋置深度虽超过5m，但小于基础宽度的大尺寸基础（如箱形基础），统称为天然地基上的浅基础。 如果地基属于软弱土层（通常指承载力低于100kPa的土层），或者上部有较厚的软弱土层，不适于做天然地基上的浅基础时，也可将浅基础做在人工地基上。 设计时宜优先选用天然地基。当这类基础及上部结构难以适应

6、较差的地基条件时才考虑采用大型或复杂的基础形式，如连续基础、桩基础或人工处理地基。第10页/共146页按浅基础刚度分类 刚性基础砖基础 砌石基础 素混凝土基础 第11页/共146页 扩展基础 当刚性基础不能满足力学要求时，可以做成钢筋混凝土基础，称为扩展基础 墙下扩展基础柱下扩展基础第12页/共146页按浅基础构造分独立基础 条形基础 壳型基础第13页/共146页筏板基础 箱形基础第14页/共146页深基础 位于地基深处承载力较高的土层上，埋置深度大于5m或大于基础宽度的基础，称为深基础 桩基础与墩基础 第15页/共146页地下连续墙沉井第16页/共146页地基的破坏形式 由于地基承载力过低时

7、，会引起地基的破坏，主要为剪切破坏。第17页/共146页第18页/共146页第19页/共146页 正是由于地基土质较差，基础埋置较浅，仅3.05米,在建到第三层时,基础发生不均匀沉降。塔顶中心点偏离中心线2.1米,现已偏离5.2米,终成斜塔。 第20页/共146页地基处理目的 改善剪切特性 、改善压缩特性 、改善透水特性 、改善动力特性 、改善特殊土的不良地基的特性 地基处理对象 要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基 ，特殊土地基带有地区性的特点，它包括软土、湿陷性黄土、膨胀土、红粘土和冻土等地基 第21页/共146页地基处理常用方法地基处理常用方法换填法 预压法 强

8、夯法 振冲法 深层搅拌法 砂石桩法 土或灰土挤密桩法 换填法第22页/共146页第23页/共146页上部建筑结构 随着我国改革开放的不断深入，特别是近几年来安居工程的启动、土地批租政策的实施、房地产业的兴起、住房改革方案的推行，极大地推动了我国建筑业的发展。 建筑工程按层数可分为单层建筑、多层建筑和高层建筑；按材料可以分为钢筋混凝土结构、钢结构、木结构等第24页/共146页多层房屋结构的组成多层房屋结构的组成（1 1）板承受施加在板面上的垂直于板面的重力荷）板承受施加在板面上的垂直于板面的重力荷载。载。（2 2）梁承受板传来的压力以及梁的自重。）梁承受板传来的压力以及梁的自重。（3 3）墙承受

9、梁、板传来的压力以及墙的自重。）墙承受梁、板传来的压力以及墙的自重。（4 4）柱承受梁传来的压力以及柱的自重。）柱承受梁传来的压力以及柱的自重。（5 5）基础承受墙、柱传来的压力，并将它扩散到）基础承受墙、柱传来的压力，并将它扩散到地基中去。地基中去。第25页/共146页典型多层房屋结构的组成典型多层房屋结构的组成第26页/共146页房屋结构的类别（1 1）以建造房屋结构的主要建筑材料划分：钢筋混凝土结构、钢结构、砌体（包括砖、石等）结构、木结构、塑料结构、薄膜充气结构。（2 2）以组成房屋结构的体型划分：单层结构、多层结构（2 27 7层）、高层结构（8 8层以上）、大跨度结构（跨度在40m

10、40m50m50m以上）。（3 3）房屋结构按使用性质分类有：住宅、公共建筑、文教建筑、卫生建筑、商业建筑、旅游建筑、交通建筑、各类工业建筑、农牧业建筑等。 第27页/共146页（4 4）以组成房屋结构的主体结构型式划分：墙体结构、框架结构、深梁结构、筒体结构、拱结构、网架结构、空间薄壁结构等。第28页/共146页房屋结构荷载传递 竖向荷载传递路线 水平荷载传递路线第29页/共146页单层、低层建筑 一般单层建筑按使用目的可分为民用单层建筑和单层工业厂房 。 民用单层建筑一般采用砖混结构，即墙体采用砖墙，屋面板采用钢筋混凝土板。多用于单层住宅、公共建筑、别墅等。 单层工业厂房一般采用钢筋混凝土

11、或钢结构柱，屋盖采用钢屋架结构。按结构形式可分为排架结构和刚架结构。排架结构指柱与基础为刚接，屋架与柱顶的连接为铰接，刚架结构也称框架结构，即梁或屋架与柱的连接为刚性连接。 第30页/共146页单层工业厂房第31页/共146页第32页/共146页5050米X40X40米楼顶加建工程第33页/共146页6666米轻钢结构厂房第34页/共146页拱形彩板屋顶建筑 第35页/共146页湖南某高校体育馆方案湖南某高校体育馆方案 第36页/共146页格林威治千年穹顶内景 第37页/共146页法国卡巴里奥收费站第38页/共146页香 港 大 球 场 240m跨度的拱构架跨度的拱构架上的膜上的膜 屋屋 顶顶

12、 第39页/共146页亚特兰大市佐治亚体育馆240m x 192m240m x 192m 第40页/共146页薄壳结构悉尼歌剧院第41页/共146页混凝土拱形桁架 第42页/共146页格拉加尼亚修道院教堂第43页/共146页国家游泳中心“水立方”第44页/共146页国家体育场国家体育场国家大剧院国家大剧院第45页/共146页南京国际展览中心南京国际展览中心第46页/共146页多层建筑 多层结构常用的结构形式为混合结构、框架结构 混合结构指用不同的材料建造的房屋，通常墙体采用砖砌体，屋面和楼板采用钢筋混凝土结构，故亦称砖混结构。 目前，我国的混合结构最高已达到11层，局部已达到12层。以前混合结

13、构的墙体主要采用普通粘土砖，但因普通粘土砖的制作需使用大量的粘土，对我们宝贵的土地资源是很大的消耗。因此，国家已逐渐在各地区禁止大面积使用普通粘土砖，而推广空心砌块的应用第47页/共146页 框架结构指由梁和柱刚性连接而成骨架的结构，如下面的动画所示。框架结构的优点是强度高、自重轻、整体性和抗震性能好。因其采用梁柱承重，因此建筑布置灵活，可获得较大的使用空间，使用广泛，主要应用于多层工业厂房、仓库、商场、办公楼等建筑。 第48页/共146页第49页/共146页 建筑结构设计简介第50页/共146页高层建筑基本结构体系及其发展高层建筑基本结构体系 框架体系 剪力墙体系 内芯和外伸体系 筒式体系

14、混合体系等。第51页/共146页框架体系 分为抗弯框架、支撑框架。 抗弯框架仅由梁柱组成，由梁承受弯矩，柱承受弯矩、压力和剪力。 支撑框架：为增加框架的侧向刚度，在柱间加设了支撑。 支撑框架相当于竖向桁架。 支撑（斜腹杆）直接承受拉力或压力，侧向位移减小。第52页/共146页北京长富宫饭店结构标准层平面（地下2 2层，地上2626层，高90.85m90.85m）第53页/共146页第54页/共146页剪力墙体系 剪力墙一般为一段钢筋混凝土墙体，它在平面内刚度和承载力很大。 广州白云宾馆标准层平面图广州白云宾馆标准层平面图（地下（地下1 1层，地上层，地上3333层，高层，高112.45m112

15、.45m）第55页/共146页由框架和剪力墙组成的体系为框剪体系。 广州中天广场大厦（8080层，321.9m321.9m）第56页/共146页内芯和外伸体系 内芯一般为刚度大的结构如剪力墙结构。 外伸结构为与内芯刚性连接的水平结构，一般为高度很大的钢筋混凝土梁或钢桁架。第57页/共146页北京京城北京京城大厦大厦（地下（地下4 4层，层，地上地上5252层，层，高高183.5m183.5m）刚性框架刚性框架剪力桁剪力桁架周边架周边外伸桁架外伸桁架体系体系 第58页/共146页马来西亚石油双塔楼（地上马来西亚石油双塔楼（地上8888层，层，总四百五十总四百五十米）米）第59页/共146页筒式体

16、系 筒体一般由剪力墙组成。 一般筒式体系为组合体，如：框筒体系、筒中筒体系，桁架筒体系、成束筒体系。第60页/共146页承受承受侧向侧向荷载荷载时框时框架筒架筒体的体的受力受力性能性能第61页/共146页框筒体系 内芯由剪力墙组成，周边为框架结构。深圳华联大厦深圳华联大厦（地上（地上2626层，高层，高88.8m88.8m）第62页/共146页筒中筒体系 当周边柱间距较为密近时，可将周边框架视为外筒，构成筒中筒体系。广州广东国际大厦广州广东国际大厦（地上（地上6363层，层，高高200.18m200.18m）第63页/共146页桁架筒体系 采用斜撑增加体系的刚度，减小剪力滞后现象。香港中国银行

17、香港中国银行（7070层，高层，高315m315m）第64页/共146页纽约第三大道纽约第三大道780780号号大楼大楼（地上（地上5050层，高层，高174m174m）混凝土斜撑式桁筒混凝土斜撑式桁筒体系体系第65页/共146页美国芝加哥的西尔斯塔楼（ Sears ，1974），地上110层，地下3层，高443m，包括两根TV天线高475.18m，采用钢结构成束筒体系。150层由9个小方筒连组成一个大方形筒体，在5166层截去一个对角线上的二个筒，6790层又截去另一对角线上的另两个筒，91层及以上只保留二个筒，形成立面的参差错落，使立面富有变化和层次，简洁明快。 第66页/共146页成束筒

18、体系成束筒体系1-50层91层以上67-90层51-60层第67页/共146页混合体系 不 是 采用单一的抵抗侧向荷载的结构体系。新加坡海外联合银行中心新加坡海外联合银行中心第68页/共146页转换大梁与框支剪力墙体系 转 换 大 梁 ：用来将上部框架柱或剪力墙截断，承托上部结构。 框支剪力墙：当将上部剪力墙截断，用转换大梁承托时，下部采用框架柱支承。第69页/共146页（2 2）我国高层建筑的发展, ,层数增多，高度加大第70页/共146页金茂大厦（八十八层，四百二十米）金茂大厦（八十八层，四百二十米）第71页/共146页环球金融中心（九十五层，四百六十米）环球金融中心（九十五层，四百六十米

19、）第72页/共146页环球金融中心环球金融中心效果图第73页/共146页标准平面竖向构件第74页/共146页三重结构体系第75页/共146页核心筒体系带状桁架分布第76页/共146页伸臂桁架布置第77页/共146页高 层 建 筑向多用途、多 功 能 发展第78页/共146页平面布置和立面体型日益复杂第79页/共146页第80页/共146页结构体系日趋多样化19801980年以前年以前第81页/共146页19801980年以后年以后第82页/共146页19901990年以后年以后第83页/共146页中国中央电视台新址中国中央电视台新址第84页/共146页钢结构高层建筑发展迅速（部分）上海金贸大厦

20、 （钢筋混凝土核心筒，外框钢柱）深圳地王大厦 （钢筋混凝土核心筒，外框钢结构）浦东国际金融大厦 （钢筋混凝土核心筒，外框钢结构）北京国贸中心 （内、外钢框架钢支撑筒体）上海希尔顿饭店 （钢筋混凝土核心筒，外框钢结构）北京长富宫饭店 （纯钢框架）上海世界广场 （钢框架钢支撑）上海锦江饭店 （钢框架钢支撑及钢板剪力墙）第85页/共146页纯钢结构超高层第86页/共146页现代木结构 现代木结构用材一部分直接应用原木； 现在开始越来越多地应用人造木材，也就是木质复合材料，如胶合叠层木材（Glued Laminated timber，简称Glulam)、单板层积材（Laminated Veneer L

21、umber，简称LVL）。 此类木材能够将结构用木材扩展到人工速生树种，可以做成任意形状的构件，成品规格尺寸灵活，强度变异性小，容许应力高，提高了材料的利用率、实现工业化生产。第87页/共146页 Glulam的加工 Glulam一般是由厚度约为25cm的木板经过施胶胶合而成，各单板顺纹组合，加工方便；而且可以制成任意形状的结构构件。右图为一个梁体构件的横截面外观。第88页/共146页 LVL的加工 LVL是以小径材和低质原木为主要原材料，旋切成23.5mm厚度的单板，经顺纹组坯胶合而成的新型结构材。其生产工艺流程如右图。第89页/共146页LVL加工机械第90页/共146页 木结构由于自重轻

22、，所以对施工机械的要求相对很低； 大部分构件都可以在工厂内加工制作，现场安装简便快捷； 木结构施工主要是进行现场拼装工作，节省劳动力，施工时间短； 由于上部结构的自重轻，所以对基础处理要求相对较低，大大降低了成本。第91页/共146页现代木结构建筑符合可持续发展原则 当前，国内对环保问题越来越重视，而木结构建筑作为绿色建筑得到了国家的重新审视；木结构的发展可以使我国形成建筑多元化、个性化，促进建筑结构的全面、健康发展；第92页/共146页 现代木结构材料的发展又会刺激人工林的发展，同时间接的保护了我国的天然林资源，形成一种良性循环，促进环境与人类的协调发展； 现代木结构的发展可以带动相关产业如

23、木材加工工业、新型材料、旅游业等的发展，能有效地拉动地区经济，增加就业机会；第93页/共146页现代木结构节省能源、生态环保 木材是可再生资源，其生产耗能远低于其它建筑材料如钢或混凝土，同时钢或混凝土的生产过程还伴随着大量CO2的产生，而木材的生产过程亦即生长过程是消耗CO2产生氧气的过程，有利于保护环境。 任何其他一种建筑材料的应用，其本质都是向环境强行引入一种“异物”，它会破坏天然体系固有的环境链。木结构建筑完全是取自然，用之天然的建筑手段，顺应环境的循环体系。第94页/共146页现代木结构有良好的物理性能 保温隔热 天然及加工性能优良 防虫、防腐、阻燃以及防潮性能好 优良的声学效果和美学

24、视觉感受第95页/共146页现代木结构有优良的结构性能 木材的强重比很高 抗震性能好 耐久性能好第96页/共146页 木结构多层建筑一般为24层，发达国家的住宅建筑有相当一部分都是木结构建筑，而在美国尤为突出，75为木结构住宅。 部分用于大跨建筑第97页/共146页第98页/共146页某大型木结构穹顶施工现场某大型木结构穹顶施工现场第99页/共146页第100页/共146页第101页/共146页特种工程结构第102页/共146页特种工程结构 指一般工程结构之外，具有特殊用途的工程结构，包括： 高耸结构高耸结构 海洋工程结构海洋工程结构 管道结构管道结构 容器结构容器结构第103页/共146页高

25、耸结构 指高度较大、横断面相对较小的结构，以水指高度较大、横断面相对较小的结构，以水平荷载（特别是风荷载）为结构设计的主要依平荷载（特别是风荷载）为结构设计的主要依据。据。 高耸结构也称塔桅结构，根据其结构形高耸结构也称塔桅结构，根据其结构形式可分为：式可分为： 塔式结构塔式结构 桅式结构桅式结构第104页/共146页塔式结构下端固定、上端自下端固定、上端自由的高耸构筑物。由的高耸构筑物。以自重及水平荷载以自重及水平荷载为结构设计的主要为结构设计的主要依据。依据。 古塔古塔 无线电塔无线电塔 冷却塔冷却塔 水塔水塔排气塔排气塔 卫星发射塔卫星发射塔 烟囱烟囱南京燕子矶跨江输电线路塔南京燕子矶跨

26、江输电线路塔第105页/共146页古 塔 佛宫寺释加塔佛宫寺释加塔( (应县木塔应县木塔) )，中国，中国古代木结构，位于山西应县，建于古代木结构，位于山西应县，建于10561056年。年。 玉泉寺铁塔玉泉寺铁塔，中国现存最高中国现存最高的铸铁塔，仿木构楼阁式，位于湖北的铸铁塔，仿木构楼阁式，位于湖北荆州，建于荆州，建于10611061年。年。第106页/共146页古 塔 嵩岳寺塔嵩岳寺塔，中国最古密檐中国最古密檐式砖塔，位于河南登封，建于式砖塔，位于河南登封，建于523523年年。 云岩寺塔，中国古砖结构，位于苏州虎丘山上，建于959960年。第107页/共146页古 塔开元寺双塔开元寺双塔

27、，中国古石结构，位于福建省泉州，建于中国古石结构，位于福建省泉州，建于1237124012371240年。年。第108页/共146页古 塔 比萨斜塔比萨斜塔，意大意大利著名中世纪建利著名中世纪建筑比萨大教堂的筑比萨大教堂的一部分。一部分。第109页/共146页无线电塔埃菲尔铁塔埃菲尔铁塔, ,18891889年为巴年为巴黎博览会而建造，塔高黎博览会而建造，塔高300300米，当时只供游览和米，当时只供游览和美化城市用。美化城市用。19211921年后年后在塔顶装设了无线电天在塔顶装设了无线电天线和电视天线，总高度线和电视天线，总高度达到达到321321米。米。第110页/共146页无线电塔无线

28、电塔 加拿大多伦多电视塔加拿大多伦多电视塔，高，高553553米，米，19751975年建成，是目前世界上最高构筑物。年建成，是目前世界上最高构筑物。日本东京电视塔日本东京电视塔，高，高333333米。米。第111页/共146页无线电塔无线电塔武汉电视塔武汉电视塔法兰克福电视塔法兰克福电视塔第112页/共146页冷却塔根据冷却过程的不同，分为湿式冷却塔和干式冷却塔两类。湿式冷却塔主要以根据冷却过程的不同，分为湿式冷却塔和干式冷却塔两类。湿式冷却塔主要以蒸发过程散热，干式冷却塔主要以传导、对流散热。蒸发过程散热，干式冷却塔主要以传导、对流散热。第113页/共146页水 塔倒锥壳式水塔倒锥壳式水塔

29、圆柱壳式水塔圆柱壳式水塔倒锥壳式水柜倒锥壳式水柜圆柱壳式水柜圆柱壳式水柜第114页/共146页排 气 塔排气塔结构图排气塔结构图 北京燕山东风化工北京燕山东风化工厂硝酸尾气排气塔。厂硝酸尾气排气塔。第115页/共146页卫 星 发 射 塔 卫星发射塔，1983年8月19日科学实验卫星在此发射。第116页/共146页烟烟 囱囱第117页/共146页秦岭电站四筒式砼烟囱秦岭电站四筒式砼烟囱钢烟囱钢烟囱第118页/共146页桅桅 式式 结结 构构 由一根下端为铰接或刚接由一根下端为铰接或刚接的竖立细长杆身桅杆和若干层的竖立细长杆身桅杆和若干层纤绳所组成的构筑物，纤绳拉纤绳所组成的构筑物，纤绳拉住杆身

30、使其保持直立和稳定。住杆身使其保持直立和稳定。 无线电塔无线电塔 输电线路塔输电线路塔 环境气象塔环境气象塔 烟囱烟囱第119页/共146页输输 电电 线线 路路 塔塔第120页/共146页环 境 气 象 塔北京环境气象塔（大北京环境气象塔（大气污染监测塔）气污染监测塔），1977年建成，三边形格构式桅杆，高325米，结构总重220吨，其中纤绳重30吨。第121页/共146页海 洋 工 程 结 构 在近海区域设置或建造的工程构筑物。例如在近海区域设置或建造的工程构筑物。例如：海洋石油钻井、采油、储油及系泊平台，海底：海洋石油钻井、采油、储油及系泊平台，海底输油管线，海洋潮汐和温差电站，海底隧道

31、，海输油管线，海洋潮汐和温差电站，海底隧道，海洋观察站，海上导航灯塔，海洋观光站及海上飞洋观察站，海上导航灯塔，海洋观光站及海上飞机场等。机场等。第122页/共146页海洋平台 为在海上进行钻井、采油、集运、观测、导为在海上进行钻井、采油、集运、观测、导航、施工等活动提供生产和生活设施的构筑物。航、施工等活动提供生产和生活设施的构筑物。按其结构特性和工作状态可分为按其结构特性和工作状态可分为固定式固定式、活动式活动式和和半固定半固定式三大类。固定式平台的下部由桩、扩式三大类。固定式平台的下部由桩、扩大基脚或其他构造直接支承并固着于海底，按支大基脚或其他构造直接支承并固着于海底，按支承情况分为桩

32、基式和重力式两种。承情况分为桩基式和重力式两种。 活动式平台浮于水中或支承于海底，能从一活动式平台浮于水中或支承于海底，能从一井位移至另一井位，按支承情况可分为着底式和井位移至另一井位，按支承情况可分为着底式和浮动式两类。半固定式海洋平台既能固定在深水浮动式两类。半固定式海洋平台既能固定在深水中，又具有可移性，张力腿式平台即属此类。中，又具有可移性，张力腿式平台即属此类。第123页/共146页海洋平台海洋平台与陆上建海洋平台与陆上建筑的比较筑的比较第124页/共146页管道结构用于输送液体、气体或松散固体的管道及其支承结用于输送液体、气体或松散固体的管道及其支承结构。构。管道必须能防漏和耐受所

33、输送物质的温度、压力（管道必须能防漏和耐受所输送物质的温度、压力（内压）、腐蚀和磨损作用。管道结构则被设计用来内压）、腐蚀和磨损作用。管道结构则被设计用来承受自重、输送物料重和各种其他外荷载。按照敷承受自重、输送物料重和各种其他外荷载。按照敷设方式，管道可分为：设方式，管道可分为： 地下管道地下管道 水下管道水下管道 架空管道架空管道第125页/共146页地下管道 现代地下管道种类繁多，有圆形、椭圆形、半椭现代地下管道种类繁多，有圆形、椭圆形、半椭圆形、多圆心形、卵形、矩形（单孔、双孔和多圆形、多圆心形、卵形、矩形（单孔、双孔和多孔）、马蹄形等各种断面形式，建造材料有钢、孔）、马蹄形等各种断面

34、形式，建造材料有钢、铸铁、混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土、砖铸铁、混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土、砖、石、石棉水泥、陶土、塑料、玻璃钢（增强塑、石、石棉水泥、陶土、塑料、玻璃钢（增强塑料）等。料）等。中国古代早已采用陶土烧制的地下排水管道。明中国古代早已采用陶土烧制的地下排水管道。明朝建都北京，大量采用砖和条石砌筑地下排水管朝建都北京，大量采用砖和条石砌筑地下排水管道。宽达道。宽达1 1米左右，高达米左右，高达2 2米左右。米左右。第126页/共146页地下管道预制预制形钢筋混凝土管道形钢筋混凝土管道第127页/共146页水下管道 水下管道不受水深、地形等条件水下管道不受水深、地形等条件的

35、限制，输送效率高、耗能少。大的限制，输送效率高、耗能少。大多数埋于水下土层中，因而检查和多数埋于水下土层中，因而检查和维修较困难。登陆部分常处于潮差维修较困难。登陆部分常处于潮差段或波浪破碎区，易受风浪、潮流段或波浪破碎区，易受风浪、潮流、冰凌等影响，在规划和设计时要、冰凌等影响，在规划和设计时要考虑预防措施。考虑预防措施。水下管道多为钢筋混凝土管和钢管水下管道多为钢筋混凝土管和钢管。按其断面构造可分为单层管、双。按其断面构造可分为单层管、双层管和三层管。层管和三层管。第128页/共146页架空管道 由跨越结构、支承由跨越结构、支承结构和基础三部分结构和基础三部分组成。当跨度不大组成。当跨度不

36、大时，可直接采用管时，可直接采用管道跨越的型式。道跨越的型式。第129页/共146页架空管道 当跨度较大时，可采用结当跨度较大时，可采用结构跨越或组合跨越的型式构跨越或组合跨越的型式。第130页/共146页容器结构储存气体、液体或松散固体的构筑物。容器结构可以建造在地下、半地下或储存气体、液体或松散固体的构筑物。容器结构可以建造在地下、半地下或地面上，也可架立空中。地面上，也可架立空中。常见的容器结构有：常见的容器结构有： 筒仓筒仓 水池水池 油罐油罐 储气罐储气罐 反应堆压力容器反应堆压力容器 反应堆安全壳反应堆安全壳第131页/共146页筒 仓筒仓是储存松散固体的立式容筒仓是储存松散固体的

37、立式容器，广泛用于工农业生产和储器，广泛用于工农业生产和储运部门。筒仓的平面形状有正运部门。筒仓的平面形状有正方形、矩形、多边形和圆形等方形、矩形、多边形和圆形等。钢筋混凝土群仓剖面钢筋混凝土群仓剖面第132页/共146页深仓深仓潜仓潜仓筒仓结构筒仓结构第133页/共146页水 池供直接使用或供处理用的贮水容器，前者称贮水池，后者称水处理池（如冷却池供直接使用或供处理用的贮水容器，前者称贮水池，后者称水处理池（如冷却池、沉淀池、澄清池和过滤池等）。、沉淀池、澄清池和过滤池等）。水池可用土、钢、钢筋混凝土和砖石等材料建造。水池的平面形状有圆形、方形水池可用土、钢、钢筋混凝土和砖石等材料建造。水池

38、的平面形状有圆形、方形、矩形和多边形等，可以是单格的，也可以是多格的。水池按位置的高低可分为、矩形和多边形等，可以是单格的，也可以是多格的。水池按位置的高低可分为架空式、地面式、半地下式及地下式四种。水池一般由底板和壁板组成，有些水架空式、地面式、半地下式及地下式四种。水池一般由底板和壁板组成，有些水池设有顶板。池设有顶板。圆形水池圆形水池第134页/共146页水池同水塔一样用于储水。不同的是：而水塔则水池同水塔一样用于储水。不同的是：而水塔则用支架或支筒支承，水池多建造在地面和地下用支架或支筒支承，水池多建造在地面和地下 第135页/共146页油 罐储存原油或其他石油产品的容器。用在炼油厂、

39、油田储存原油或其他石油产品的容器。用在炼油厂、油田、油库以及其他工业中。油罐区由多个油罐组成，每、油库以及其他工业中。油罐区由多个油罐组成，每个油罐区一般储存一种油品。油罐区要有消防、防雷个油罐区一般储存一种油品。油罐区要有消防、防雷及防静电等设施。地上油罐区还要建立防火堤。及防静电等设施。地上油罐区还要建立防火堤。油罐按材料分为钢、钢筋混凝土和砖石三种。钢油罐油罐按材料分为钢、钢筋混凝土和砖石三种。钢油罐有立式（包括拱顶式和浮顶式圆筒形）、球壳式（球有立式（包括拱顶式和浮顶式圆筒形）、球壳式（球形）和卧式（圆筒形）。按储存的油品性质可分为重形）和卧式（圆筒形）。按储存的油品性质可分为重油罐和轻油罐。按埋设深度可分为地上式、半地