PPT,模板下载：, 录,各种工程结构的特点及使用,范围,0.1,结构设计的基本,要求,0.2,本课程的学习目标及重点,事项,0.3,各种桥梁结构都是由桥面板、横梁、主梁、桥墩,(,台,),、拱、索等基本构件组成的。桥梁或道路人工构造物都要受到各种外力，如车辆荷载、人群荷载、风荷载及桥跨结构各部分自重力等的作用。,建筑物中承受作用和传递作用的各个部件的总和统称为结构。因而，结构是由若干基本构件，如板、梁、拱圈等组成的。这些基本构件可以组合成各种各样的桥梁及道路人工构造物。“结构设计原理”就是以这些基本构件为主要研究对象的一门课程。,结构设计原理课程主要研究钢筋混凝土、预应力混凝土、石材及混凝土（通称圬工）结构构件的设计原理。其主要内容为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承载力、稳定性、刚度和裂缝等问题。结构设计原理课程的学习为学生今后学习桥梁工程和其他道路人工构造物的设计计算奠定了理论基础。本课程是介于基础课和专业课之间的技术基础课。,绪论,根据构件的受力特点，可将基本构件归纳为受拉构件、受压构件、受弯构件和受扭构件等。在工程实际中，有些构件的受力和变形比较简单，但有些构件的受力和变形则比较复杂，常有可能是几种受力状态的组合。,按建造结构的主要材料不同，可将结构分为钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、圬工结构和钢结构等。本书将介绍这四种结构的材料特性及基本构件受力性能、设计计算方法和构造,。,绪论,各种工程结构,的特点,及,使用,范围,0,.,1,钢筋混凝土结构由钢筋和混凝土两种力学性质不同的材料组成，具有可就地取材、耐久性好、刚度大、可模性好、整体性好等优点。但是，钢筋混凝土结构也有自重较大、抗裂性较差、修补困难等缺点。,在公路与城市道路工程和桥梁工程中，钢筋混凝土结构主要用于中小跨径桥、涵洞、挡土墙及形状复杂的中小型构件等。,1.,钢筋混凝土,结构,各种工程结构的特点及使用,范围,预应力混凝土结构是为解决钢筋混凝土结构在使用阶段容易开裂的问题而发展起来的结构。它采用的是高强度钢筋和高强度混凝土材料，并采用相应张拉钢筋的施工工艺在结构构件中建立预加应力的结构。,预应力混凝土结构由于采用了高强度材料和预应力工艺，节省了材料，减小了构件截面尺寸，进而减轻了自重，增大了跨越能力。,预应力技术可作为装配的一种可靠手段，能很好地将部件装配成整体结构，形成悬臂浇筑和悬臂拼装等不采用支架、不影响通航的施工方法，在大跨径桥梁施工中获得了广泛应用；但高强度材料的单价高、施工工序多、要求有经验及熟练的技术工人施工。,2.,预应力混凝土,结构,各种工程结构的特点及使用,范围,砌体结构是用天然石料或混凝土预制块等材料按一定规则砌筑成整体的结构。其特点是材料易于就地取材、耐久性好、工艺简单。但是，砌体结构的自重一般较大，施工中机械化程度低。,在公路与城市道路工程和桥梁工程中，砌体结构多用于中小跨径的拱桥、桥墩,(,台,),、挡土墙、涵洞、道路护坡等工程中,。,3.,砌体,结构,各种工程结构的特点及使用,范围,钢结构一般是由轧制的型钢或钢板通过焊接或螺栓等连接组成的结构。钢结构的可靠性高，其基本构件可在工厂加工制作，故施工效率高、周期短。但相对于混凝土结构而言，钢结构造价高，养护费用也高。,钢结构的应用范围很广，如用于大跨径的钢桥及钢支架、钢模板、钢围堰、钢挂篮等临时结构中,。,4.,钢结构,5.,木,结构,由于木材易燃、易腐蚀、易变形，加之我国木材资源严重不足，因此，除抢险急修的临时性便道外，禁止修建木桥,。,各种工程结构的特点及使用,范围,公路桥梁应根据所在公路的使用任务、性质和将来的发展需要，遵循实用、经济、安全、美观和利于环保的原则进行设计。设计的目的就是要使所设计的结构在规定的时间内具有足够的可靠性，即要求它们在承受各种作用后仍具有足够的承载能力、刚度、稳定性和耐久性。承载能力要求是指在设计使用年限内，结构及各个构件（包括联结件）具有足够的安全储备；刚度要求是指在计算荷载作用下，结构及各个构件的变形必须控制在容许范围以内；稳定性要求是指结构整体及其各个组成构件在计算荷载作用下都处于稳定的平衡状态；耐久性要求是指结构和构件在设计使用年限内，不发生破坏或产生过大的裂缝而影响正常使用。此外，结构构件还应满足制造、运输和安装过程中的承载力、刚度和稳定性要求。,结构及各个构件在满足可靠性要求的同时，还应具有经济性。构件的可靠性与材料性质、几何形状、截面尺寸、受力特点、工作条件、构造特点及施工质量等因素有关。可靠性和经济性是相互矛盾的：当其他条件确定时，如果构件的截面尺寸过小，则结构有可能会因为产生过大的变形或承载能力不够而导致崩塌；反之，如果截面尺寸过大，则构件的承载能力又将过分富裕，从而造成人力、物力的过大耗费。结构设计所要解决的根本问题，就是要在结构的可靠性与经济性之间选择一种合理的平衡，使所建造的结构既经济合理，又安全可靠,。,0.2,结构设计的基本,要求,本课程主要讨论桥涵结构基本构件的受力特性、计算方法及构造要求，包括钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、圬工结构的基本构件。通过学习，懂得结构计算的基本原则，掌握钢筋混凝土结构基本构件的计算方法，了解预应力混凝土结构、圬工结构基本构件的计算方法，理解各种结构构件的构造要求，为后续课程的学习和将来从事桥涵结构的施工、设计奠定基础。,在学习本课程时，应特别注意以下几个方面,。,0.3,本课程的学习目标及重点,事项,“结构设计原理”是道路桥梁工程技术、市政工程技术等专业的一门重要的技术基础课，是基础课与专业课之间的桥梁和纽带，同时也具有和基础课、专业课不同的特点。例如，本课程的绝大多数公式均非单纯由理论推导而来，而是以经验、试验为基础得到的半理论半经验公式；结构设计具有多方案性，即使是同一构件，在给定荷载作用下，其截面形式、截面尺寸、配筋方式和数量都没有唯一答案，而只存在好与不好之分，往往需要综合考虑适用、材料、造价、施工等多方面因素，才能做出合理选择，因而，设计过程往往是一个多次反复的过程。所以，不能以学习数学、力学等的思维模式和学习方法来学习这门课程。,1.,注意培养,“工程思维”,0.3,本课程的学习目标及重点,事项,本课程所研究的对象，除钢结构外都不符合匀质弹性材料的条件，因此力学公式多数不能直接搬用，但从通过几何、物理和平衡关系来建立基本方程来说，两者是相同的。所以，在应用力学原理和方法时，必须考虑材料性能上的特点，切不可照搬照抄,。,2.,注意,本课程同力学知识的联系和,区别,0.3,本课程的学习目标及重点,事项,从某种意义上说，学习本课程就是学习规范。规范是国家颁布的关于结构计算及构造要求的技术规定和标准，具有一定的约束性和法规性。我国现行公路桥涵设计规范主要有公路桥涵设计通用规范（,JTG D60,2015,）、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,）等，本书统称为公路桥规。熟悉并学会应用有关规范是学习本课程的重要任务之一，因此，应自觉结合课程内容学习，以达到逐步熟悉并正确应用的目的,。,3.,注重规范的,学习,0.3,本课程的学习目标及重点,事项,现行结构实用计算方法一般只考虑了荷载作用，其他影响，如混凝土收缩、温度影响及地基不均匀沉降等，难以用计算公式表达。规范根据长期工程实践经验，总结出了一些构造措施来削弱这些因素的影响。所谓构造措施，就是对结构计算中未能详细考虑或难以定量计算的因素，在施工简便、经济合理的前提下所采取的技术措施。它和结构计算是结构设计中相辅相成的两个方面。因此，学习时不但要重视各种计算，还要重视构造措施，设计时必须满足各项构造要求。但除常识性构造规定外，对于构造措施不能死记硬背，应该着眼于理解,。,4.,重视各种构造,措施,0.3,本课程的学习目标及重点,事项,