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1、结构设计原理,张 萌 洁青海大学土木工程学院教授班级：交通2011(1、2),结构设计原理,教材：结构设计原理(第二版)叶见曙人民交通出版社出版学时:80学时 学分 4.0 时间：114周 课程设计：学分1.0 1.0周考核要求：平时成绩 30%期末成绩 70%其中点名考核占10%沟通：通过学委反映问题，考后不要打电话,0 绪论,重点：0.1 工程结构的基本概念 0.2 各种工程结构介绍0.3 本课程的特点及学习方法,0.1 工程结构的基本概念,结构：构造物的承重骨架组成部分统称为结构；结构是由不同种类的基本构件连接组成的；是进行构造物力学建模分析时必须考虑的部分。例如：桥梁的桥跨、墩台和基础
2、就构成了桥梁的结构，是桥梁的承重体系；通常，桥跨为桥梁的上部结构，桥墩或桥台为桥梁的下部结构。,结构中的基本构件类型,0.1 工程结构的基本概念,受弯构件,受压构件,受拉构件,受扭构件,0 绪论,重点：0.1 工程结构的基本概念 0.2 各种工程结构介绍0.3 本课程的特点及学习方法,0.2 各类工程结构介绍,0.2.1 钢筋混凝土结构,组成材料：由混凝土和钢筋两种材料组成；混凝土：抗压强度较高，抗拉强度很低；钢筋：抗拉、抗压强度均很高。优缺点：优点：取材经济、可模性好，整体性、耐久性较好，适于中、小跨梁，桥梁墩柱、挡土墙等；缺点：自重较大、抗裂性较差、修补困难。,0.2.1 钢筋混凝土结构,
3、组成材料：由高强钢筋和高强混凝土两种材料组成；高强混凝土：抗压强度高，抗拉强度很低；高强钢筋：抗拉性能优异；优缺点：优点：具有钢筋混凝土结构的优点，且自重更轻、抗裂性好，适于中、大跨梁，便于装配施工缺点：工序较多，施工技术要求较高,0.2.2 预应力混凝土结构,组成材料：用型钢和钢板为主制作的结构；钢材：组织均匀，弹性模量高，可靠性高；优缺点：优点：基本构件可在工厂成型，机械化程度和施工效率高；钢结构广泛应用于大跨径的钢桥、城市人行天桥、高层建筑、钢屋架等。缺点：抗腐蚀性较差。,0.2.3 钢结构,0.2.3 钢结构,组成材料：用胶结材料将砖、天然石料等块材按照一定规则砌筑而成的整体结构，是指
4、除钢筋混凝土、预应力混凝土、钢结构以外，由纯混凝土或砖石砌体材料建筑的优缺点：优点：便于就地取材、造价低，耐久性能好；适用于中小跨径的拱桥、桥墩、桥台、挡土墙、涵洞、道路护坡；缺点：自重大，质量不易控制，抗震性能差。,0.2.4 圬工结构,0.2.4 圬工结构,赵州桥,0.2.5 钢管混凝土结构,钢管混凝土：将混凝土注入钢管内的一种组合结构，在混凝土受压时，因钢管约束增强强度及延性，同时也提高钢管受压的稳定性。,0.2.5 钢管混凝土结构,参考书目：钢管混凝土结构：理论与实践第2版，韩林海著；钢管混凝土结构的计算与应用，蔡绍怀编著；,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
5、。,四川旺苍115米东河桥 下承式钢管混凝土预应力系杆拱桥。总结：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。,0.2.6 钢骨混凝土结构,由型钢和混凝土组成的一种组合结构,和钢筋混凝土结构相比：1、构件的承载力大为提高2、实腹式钢骨的钢骨混凝土构件，受剪承载力有很大提高，大大改善了结构的抗震性能。3、钢骨架本身具有一定的承载力，可以利用它承受施工阶段的荷载，并可将模板悬挂在钢骨架上，省去支撑，这有利于加快施工速度，缩短施工周期。,0.2.6 钢骨混凝土结构,0.2.7 FRP-混凝土结构,纤维复合材料（Fiber Reinfo
6、rced Polymer）是把高性能的纤维经过编织与环氧树脂等基材胶合凝固或经过高温固化而形成的一种新型复合材料。按形式可以分为布、板材、棒材等。,0.2.7 FRP-混凝土结构,0.2.7 FRP-混凝土结构,参考书目FRP加固混凝土结构技术及应用，王文炜编著，中国建筑工业出版社，2007FRP加固混凝土结构，腾锦光著，中国建筑工业出版社，2005,0.2.7 FRP-混凝土结构,FRP布,0.2.7 FRP-混凝土结构,FRP板材,0.2.7 FRP-混凝土结构,FRP棒材可以分为FRP筋和FRP格栅。,0.2.7 FRP-混凝土结构,FRP材料以其轻质、高强、耐久和抗腐蚀等优越性能成为建
7、筑工程中一种新型的结构材料。目前主要有两种应用方式：1、对结构材料的修复与加固；2、替换钢筋或钢管直接应用于新建结构中。,0.2.7 FRP-混凝土结构,0 绪论,重点：0.1 工程结构的基本概念 0.2 各种工程结构介绍0.3 本课程的特点及学习方法,1、结构设计原理是土木工程专业主要的专业技术基础课；2、是一门关键的学位课程；3、是报考结构工程硕士研究生的考试课程；4、该课程的实践性强(包含课程设计)，实用性强，与该专业的毕业设计有着很大的联系；5、今后报考“注册结构工程师”的一门难度较大的科目。,0.3.1 课程特点,1、衔接基础课和专业课的桥梁材料力学结构力学建筑材料结构设计原理 桥梁
8、工程2、半理论半经验性材料强度和变形规律半理论半经验性构件破坏过程和机理半理论半经验性,0.3.2 课程学习要点,3、公式的使用限制条件性和范围性同样的构件，在不同构造条件和使用范围下采用不同的计算公式4、主要内容研究对象：桥涵结构中梁、柱、拉杆等基本构件研究内容：材料选择、构件选型、尺寸拟定、构造布置、方案比较以及承载力和变形验算复核等遵循原则：技术先进、安全可靠、耐久适用、经济合理,0.3.2 课程学习要点,5、善于参考规范：公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)公路圬工桥涵设计规范(JTG D61-2005)公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTG 025-86),0.3.2 课程学习要点,0.3.2 课程章节比例分配,
