第一章 结构设计原理绪论
结构设计原理ppt课件共63页
总论
钢管混凝土 （Concrete Filled Steel Tube）
参考书目： 《钢管混凝土结构：理论与实践》第2版， 韩林海著，科学出版社，2019 《钢管混凝土结构的计算与应用》，蔡 绍怀编著，中国建筑工业出版社，1989
返回
总论
钢骨混凝土（Steel Reinforced Concrete） （Encased Concrete）
总论
本课程的指导思想： 注重建立工程概念 注重培养综合能力 注重提炼科学知识 注重激发创新意识 从理论转向实际，从简单转向综合 理论分析与工程概念相结合 科学方法与工程创新相结合 培养土木工程师的基本素质
如何学好本课程
目的 Aims 概念 Concept 模型 Model 综合 Synthetic
返回
总论
FRP-混凝土（Fiber Reinforced Polymer Concrete）
总论
FRP-混凝土（Fiber Reinforced Polymer Concrete）
总论
FRP-混凝土（Fiber Reinforced Polymer Concrete）
CFRP 壳 混凝土主 梁
钢筋、钢管、钢骨等，作为主要承重材料 的结构。
素混凝土结构
钢骨混凝土结构
钢筋混凝土结构 预应力混凝土结构
FRP-混凝土结构 纤维混凝土结构
钢管混凝土结构
钢-混凝土结构
总论
素混凝土结构 （Plain Concrete Structures）
以普通混凝土材料制作的结构。 主要用于承受压力而不承受拉力的结 构，如重力堤坝、支墩、基础、挡土 墙、地坪、水泥混凝土路面、飞机场 跑道及砌块等。
（Prestressed Concrete Structures）
《混凝土结构设计原理》第一章课堂笔记
《混凝土结构设计原理》第一章绪论课堂笔记◆主要知识点本章讲述混凝土结构的一般概念。
这些概念能启发以后的学习,而学过以后各章内容再重新学习本章内容的话，将会对这些概念有进一步的认识.◆主要内容混凝土和钢筋的基本材料特性混凝土结构的概念钢筋与混凝土共同工作的条件钢筋混凝土结构的优、缺点混凝土结构的发展与运用简况◆学习要求了解混凝土和钢筋的基本材料特性和配筋的主要作用及基本要求；认识钢筋与混凝土共同工作的条件；了解钢筋混凝土结构的主要优、缺点；了解本课程的性质和学习中需注意的问题。
◆本章的重点:配筋的主要作用及对配筋的基本要求。
钢筋与混凝土共同工作的条件。
学习本课程需注意的问题。
◆本章的难点：配筋的主要作用及对配筋的基本要求一、混凝土结构的一般概念（一）混凝土结构的分类主要以混凝土材料，并根据需要配置钢筋、预应力筋、钢骨、钢管等,作为主要承重材料的结构，均可称为混凝土结构，主要有：素混凝土结构钢管混凝土结构钢筋混凝土结构钢骨混凝土结构预应力混凝土结构钢-混凝土结构钢筋混凝土结构（二）钢筋混凝土的概念1。
混凝土的基本特性混凝土是一种人工石材，简称“砼”，其抗压强度较高,而抗拉强度却很低,一般只有抗压强度的1/8～1/20,因此不宜用来受拉，而主要用来承受压力。
2。
钢筋混凝土的概念钢筋混凝土=混凝土+钢筋钢筋和混凝土是性能完全不同的材料，将它们按一定的方式和比例有机地结合在一起，可取长补短，充分利用其材料性能优点,使构件性能得到大大改善.下面通过素混凝土梁和钢筋混凝土梁的受力过程对比，说明这一概念。
3。
素混凝土梁的受力特点(1)跨中受拉边缘混凝土应力达到抗拉强度时，梁底将开裂,梁随即破坏，表现为脆性断裂，明显预兆.（2）破坏时跨中截面受压边缘的压应力与抗拉强度相近，远未达到砼的抗压强度,混凝土抗强度高的特点未得到充分利用。
（3)钢筋混凝土梁受力性能的主要特点当梁底砼应力达到f tk时,梁受拉区将开裂。
砼开裂后拉力由钢筋承担，可继续增加荷载.钢筋屈服后，钢筋拉力不再继续增加，最后受压区混凝土压碎而达到极限承载力。
混凝土结构设计原理上册__课后习题解答(中国建筑工业出版社)
《混凝土结构设计原理》第1章绪论思考题1.1钢筋混凝土梁破坏时的特点是：受拉钢筋屈服，受压区混凝土被压碎，破坏前变形较大，有明显预兆，属于延性破坏类型。
在钢筋混凝土结构中，利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱，钢筋的抗拉能力很强的特点，用混凝土主要承受梁中和轴以上受压区的压力，钢筋主要承受中和轴以下受拉区的拉力，即使受拉区的混凝土开裂后梁还能继续承受相当大的荷载，直到受拉钢筋达到屈服强度以后，荷载再略有增加，受压区混凝土被压碎，梁才破坏。
由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力，且钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏二者之间的粘结，从而保证了钢筋和混凝土的协同工作。
1.2钢筋混凝土结构的优点有：1）经济性好，材料性能得到合理利用；2）可模性好；3）耐久性和耐火性好，维护费用低；4）整体性好，且通过合适的配筋，可获得较好的延性；5）刚度大，阻尼大；6）就地取材。
缺点有：1）自重大；2）抗裂性差；3）承载力有限；4）施工复杂；5）加固困难。
1.3本课程主要内容分为“混凝土结构设计原理”和“混凝土结构设计”两部分。
前者主要讲述各种混凝土基本构件的受力性能、截面设计计算方法和构造等混凝土结构的基本理论，属于专业基础课内容；后者主要讲述梁板结构、单层厂房、多层和高层房屋、公路桥梁等的结构设计，属于专业课内容。
学习本课程要注意以下问题：1）加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面；2）突出重点，并注意难点的学习；3）深刻理解重要的概念，熟练掌握设计计算的基本功，切忌死记硬背。
第2章混凝土结构材料的物理力学性能思考题2.1①混凝土的立方体抗压强度标准值f cu,k是根据以边长为150mm的立方体为标准试件，在(20±3)℃的温度和相对湿度为90％以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法测得的具有95％保证率的立方体抗压强度确定的。
②混凝土的轴心抗压强度标准值f ck是根据以150mm×150mm×300mm的棱柱体为标准试件，在与立方体标准试件相同的养护条件下，按照棱柱体试件试验测得的具有95％保证率的抗压强度确定的。
混凝土结构设计原理---绪论及第一、二章总结
1、钢筋和混凝土为什么能结合在一起工作：①粘结力是这两种性质不同的材料能够共同工作基础，混凝土结硬后能和钢筋牢固粘结在一起，相互传递内力②线膨胀系数接近，温度变化时钢筋和混凝土不会发生粘结破坏2、钢筋混凝土结构有哪些主要优缺点：优点：合理用材，就地取材节约钢材耐久耐火可模性好整体性好，刚度大；缺点：自重大抗裂性差性质较脆费工费模3、混凝土结构对钢筋性能的要求及其达到的目的：强度高（节省钢材获得较好的经济效益）；塑性好（给人以破坏的征兆）；可焊性好（保证焊接后的接头性良好）；与混凝土的粘结锚固性能好（使钢筋的强度能够被充分利用，保证焊接后的接头性能良好）；严寒地区低温性能好4、钢筋的品种与性能HPB235级(Ⅰ级) （Hot rolled Plain S teel Bars）钢筋多为光面钢筋，多作为现浇楼板的受力钢筋和箍筋。
HRB335级(Ⅱ级) （Hot rolled Ribbed Steel Bars）和HRB400级(Ⅲ级)钢筋强度较高，多作为钢筋混凝土构件的受力钢筋，尺寸较大的构件，也有用Ⅱ级钢筋作箍筋以增强与混凝土的粘结，外形制作成月牙肋或等高肋的变形钢筋。
RRB400级(Ⅳ级) （Remained heat treatment Ribbed Steel Bars）钢筋强度太高，不适宜作为钢筋混凝土构件中的配筋，一般冷拉后作预应力筋HRB400级和HRB335级钢筋一般用于普通混凝土结构中的受力钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋。
光面钢筋的截面面积按直径计算，变形钢筋根据标称直径按圆面积计算确定。
非热轧钢筋由强度的大小来反映它的用途，较高强度的钢筋常用语预应力混凝土构件中的预应力钢筋，一般强度的钢筋用作普通混凝土的受力钢筋或构造钢筋。
5、混凝土结构内力计算和截面承载力设计的方法：最初是弹性方法来计算，20世纪30年代，截面设计方法变为按破损阶段计算法；20世纪50年代，按照极限状态设计法。
混凝土结构设计原理 第1章绪论
第1章 绪 论教学提示：本章主要讲述了混凝土结构的一般概念，重点阐述了性质不同的两种材料(钢筋和混凝土)能够结合在一起共同工作的可能性和有效性以及混凝土结构的特点；简要地介绍了钢筋混凝土结构在工程中的应用、发展前景及《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2002)，并对混凝土结构课程的特点及学习方法提出了建议。
教学要求：要求学生在了解混凝土结构一般概念的基础上，深刻理解和掌握钢筋和混凝土共同工作的条件，充分认识钢筋与混凝土的优缺点，了解钢筋混凝土结构在土木工程中的应用及发展前景，做好学习本课程的准备。
1.1 混凝土结构的一般概念混凝土，一般是指由胶凝材料(水泥)，粗、细骨料(石子、砂粒)，水及其他材料，按适当比例配制，拌和并硬化而成的具有所需形体、强度和耐久性的人造石材。
也被形象地称为“砼”。
混凝土结构是以混凝土为主要材料制成的结构，包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。
素混凝土结构是由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构，常用于路面(如图1.1所示)和一些非承重结构。
钢筋混凝土结构是由配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构(如图1.2所示)。
预应力混凝土结构是充分利用高强度材料来改善钢筋混凝土结构的抗裂性能的结构。
是由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其他方法建立预应力的混凝土结构(如图1.3所示)。
图1.1 素混凝土路面图1.2 钢筋混凝土梁图1.3 预应力混凝土板钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构常用作土木工程中的主要承重结构。
在多数情况下混凝土结构是指钢筋混凝土结构。
钢筋和混凝土都是土木工程中重要的建筑材料，钢筋的抗拉和抗压强度都很高，但混混凝土结构设计原理·2· ·2·凝土的抗压强度较高而抗拉强度却很低。
为了充分发挥这两种材料性能的优势，把钢筋和混凝土按照合理的组合方式有机地结合在一起共同工作，使钢筋主要承受拉力，混凝土主要承受压力，以满足工程结构的使用要求。
1-绪论
第一章 绪论
2、素混凝土梁的受力性能
Pu ≈ Pcr
fc=13.4N/mm2 ft=1.54N/mm2
Pcr = 9.7kN
300 150
sc= ft
sc= ft
ft
2500
ft
破坏时跨中截面受压边缘的压应力与抗拉强度相近，远未达到 混凝土的抗压强度，破坏表现为脆性断裂，无明显预兆。
路TB10002.3-）。
（3）本课程学习的重点：本课程以基本理论为主，并
结合主要用于 建筑结构的《混凝土结构设计规范GB50010-2002》 道桥结构的《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设
计规范》（JTG D62—2004）学习。
第一章 绪论
4、设计工作是一项创造性工作
一方面设计应遵循规范，
（2）简化（基本假定）；
（3）建立计算公式和公式条件； 链接下一章
（4）设计计算（截面复核和截面设计）；
（5）构造措施。
配置钢筋后：
▲ RC梁的承载力（52.5kN)比素混凝土梁（9.7kN)大大提高，
▲钢筋的抗拉强度和混凝土的抗压强度均得到充分利用， ▲破坏过程有明显预兆。
第一章 绪论
二、钢筋与混凝土共同工作的条件
（1）钢筋和混凝土之间存在良好的粘结力； 保证在荷载作用下两种材料协调变形，共同受力； （2）钢材与混凝土具有基本相同的温度线膨胀系数
1.2 混凝土结构的发展简况及其应用
第一章 绪论
元江大桥
1.2 混凝土结构的发展简况及其应用
第一章 绪论
1.3 课程的主要内容、特点与学习方法 一、课程的主要内容
受拉构件
受弯构件 受压构件 受扭构件
混凝土结构设计原理复习资料(大纲重点)
混凝土结构设计原理复习资料(大纲重点)混凝土结构设计原理复资料第1章绪论钢筋与混凝土的共同工作原理钢筋与混凝土之间有着良好的粘结力，使它们能够结合成一个整体，在荷载作用下能够共同变形，完成其结构功能。
此外，钢筋与混凝土的温度线膨胀系数也较为接近，不会产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。
同时，包围在钢筋外面的混凝土还能保护钢筋免遭锈蚀，从而保证了钢筋与混凝土的共同作用。
混凝土的优缺点混凝土作为建筑结构材料具有以下优点：材料利用合理、可模性好、耐久性和耐火性较好、现浇混凝土结构的整体性好、刚度大、阻尼大、易于就地取材。
但混凝土也有缺点，主要表现在自重大、抗裂性差、承载力有限、施工复杂、施工周期较长、修复、加固、补强较困难等方面。
建筑结构的功能和荷载分类建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面。
荷载按时间的变异可分为永久作用、可变作用、偶然作用。
结构的极限状态包括承载力极限状态和正常使用极限状态。
结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和破坏形式有关。
荷载的标准值应小于荷载设计值，而材料强度的标准值应大于材料强度的设计值。
第2章钢筋与混凝土材料物理力学性能混凝土的强度混凝土的立方体抗压强度（fcu,k是用150mm×150mm×150mm的立方体试件作为标准试件，在温度为（2±3）℃，相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法加压到破坏，所测得的具有95%保证率的抗压强度。
（fcu,k是确定混凝土强度等级的依据）。
混凝土的强度还包括强度轴心抗压强度（fc和轴心抗拉强度（ft其中，强度轴心抗压强度由150mm×150mm×300mm的棱柱体标准试件经标准养护后用标准试验方法测得。
（f ck0.67 fcu,k轴心抗拉强度相当于fcu,k的1/8～1/17，fcu,k越大，这个比值越低。
混凝土在复合应力下的强度表现为三向受压时，可以提高轴心抗压强度和轴心受压变形能力。
混凝土结构设计原理课后习题答案
混凝土结构设计原理课后习题答案第一章绪论问答题参考答案开始采用或积极发展性能化设计方法和理论。
性能化方法是确定工程结构要达到的总体目标或设计性能，设计师根据性能目标的不同，设计不同的设计方案，并评估设计方案是否达到性能目标的要求。
学习（1）钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种材料组成的复合材料，是非均匀、非连续、非弹性的材料。
力学关系是在试验的基础上，通过几何、物理和平衡关系建立的。
（2）钢筋混凝土构件中的两种材料在强度和数量上存在一个合理的配比范围。
如果钢筋和混凝土在面积上的比例及材料强度的搭配超过了这个范围，就会引起构件受力性能的改变，从而引起构件截面设计方法的改变，这是学习时必须注意的一个方面。
由于混凝土材料的复杂性、离散性，混凝土材料的理论体系是建立在试验的基础上的。
许多假定依赖与试验结果，许多公式来源于试验验证，许多因素无法控制，仍需通过构造措施加以解决，许多理论尚需不断发展与完善，具有不同功能的混凝土材料性能尚需不断挖掘。
（4）本课程主要讲解钢筋混凝土基本构件，应当了解每一种构件在结构体系的作用、受力情况。
例如梁、柱是受弯构件，主要受弯、受剪；柱、墙、受压弦杆是受压构件，主要受压、弯，受压、剪，双向受压弯；雨蓬梁、柱是受扭构件，主要受扭，受弯、剪、扭，受压、弯、剪、扭；受拉弦杆是受拉构件，主要受拉、弯。
（5）本课程所要解决的不仅是构件的承载力和变形计算等问题，还包括构件的截面形式、材料选用及配筋构造等。
结构构件设计是一个综合性的问题，需要考虑各方面的因素。
因此，学习本课程时要注意学会对多种因素进行综合分析，培养综合分析判断能力。
第一章绪论单选题1．与素混凝土梁相比，钢筋混凝上梁承载能力（）。
A．相同；B．提高许多；C．有所提高；2．与素混凝土梁相比，钢筋混凝土梁抵抗开裂的能力（）。
A.提高不多；B.提高许多；C.完全相同；3．与素混凝土梁相比，适量配筋的钢混凝土梁的承载力和抵抗开裂的能力（）。
0331.[混凝土结构]-混凝土结构设计原理1257
![0331.[混凝土结构]-混凝土结构设计原理1257](https://img.taocdn.com/s3/m/2aff2b3c5fbfc77da369b108.png)
[混凝土结构] 混凝土结构设计原理1257第一章绪论一、名词解释1.混凝土结构的耐久性2.结构分析二、简答题1.与其他结构类型相比，混凝土结构的优点有哪些？其主要形式有哪些？各种主要形式的结构主要由哪几个部分组成？2.试简述混凝土结构的设计流程。
3.试简述混凝土结构方案确定的一般要求。
4.试简述混凝土结构分析的基本原则。
5.试简述混凝土结构计算简图的确定方法。
6.试比较混凝土结构分析的五种方法，并说明其优缺点。
7.试简述混凝土结构耐久性设计的基本要求和防连续倒塌设计的原则。
第二章梁板结构一、选择题1.现浇单向板肋梁楼盖中, 次梁按连续梁计算,不按交叉梁计算,仅在下列情况下才成立(A)主梁线刚度比次梁大得多(B)主梁线刚度比次梁小得多(C)两者的线刚度大致接近(D)与主梁的刚度无关2. 计算现浇单向板肋梁楼盖时, 对板和次梁可采用折算荷载来计算, 这是考虑到(A)在板的长跨方向也能传递一部分荷载(B)塑性内力重分布的有利影响(C)支座的弹性约束(D)出现活载最不利布置的可能性较小3. 整浇楼盖的次梁搁于钢梁上时(A)板和次梁均可用折算荷载(B)仅板可用折算荷载(C)板和次梁均不可用折算荷载(D)仅次梁可用折算荷载4. 整浇肋梁楼盖中的单向板, 中间区格内的弯矩可折减２０％, 主要是因考虑(A)板的拱作用(B)板上荷载实际上也向长跨方向传递一部分(C)板上活载满布的可能性较小(D)板的安全度较高可进行挖潜5. 五等跨连续梁第三跨跨中出现最大弯矩的活载布置为(A)１, ２, ５(B)１, ２, ４(C)１,３, ５(D)２, ４6. 五等跨连续梁边支座出现最大剪力时的活载布置为(A)１, ３, ５(B)１, ３, ４(C)２, ３, ５(D)１, ２, ４7. ＲＣ超静定结构中存在内力重分布是因为(A)混凝土的拉压性能不同(B)结构由钢筋、混凝土两种材料组成(C)各截面刚度不断变化, 塑性铰的形成(D)受拉混凝土不断退出工作8. 下列情况将出现不完全的塑性内力重分布(A)出现较多的铰, 形成机构(B)截面＝0.35(C)截面 b (D)斜截面有足够的受剪承载力9. 弯矩调幅值必须加以限制, 主要是考虑到(A)力的平衡(B)施工方便(C)使用要求(D)经济10. 连续梁采用弯矩调幅法时, 要求≤0.35, 以保证(A)正常使用(B)足够的承载力(C)塑性铰的转动能力(D)发生适筋破坏11. 连续梁采用弯矩调幅法后, 要求Mmin M0/3,M0为按简支梁计算的跨中弯矩，目的是(A)使用阶段不出现塑性铰(B)防止承载力降低过多(C)保证塑性铰转动能力(D)保证受弯承载力大于受剪承载力12. 次梁与主梁相交处, 在主梁上设附加箍筋或吊筋,这是为了(A)补足因次梁通过而少放的箍筋(B)考虑间接加载于主梁腹部将引起斜裂缝(C)弥补主梁受剪承载力不足(D)弥补次梁受剪承载力不足13. 整浇肋梁楼盖板嵌入墙内时, 垂直于墙设板面附加筋(A)承担未计及的负弯矩, 减小跨中弯距(B)承担未计及的负弯矩,并减小裂缝宽度(C)承担板上局部荷载(D)加强板与墙的连结14.简支梁式楼梯,梁内将产生(A)弯矩和剪力(B)弯矩和轴力(C)弯矩.剪力和扭矩(D) 弯矩.剪力和轴力15. 板内分布钢筋不仅可使主筋定位, 分布局部荷载, 还可(A)承担负弯矩(B)承受收缩及温度应力(C)减小裂缝宽度(D)增加主筋与混凝土的粘结16. 矩形简支双向板,板角在主弯矩作用下(A)板面和板底均产生环状裂缝(B)均产生对角裂缝(C)板面产生对角裂缝;板底产生环状裂缝(D)与C相反17. 按弹性理论, 矩形简支双向板(A)角部支承反力最大(B)长跨向最大弯矩位于中点(C)角部扭矩最小(D)短跨向最大弯矩位于中点18. 当多跨单向板、多跨双向板采用分离式配筋时，跨中正弯矩钢筋宜伸入支座；(A) 全部(B) 部分(C)仅角部钢筋(D)由计算确定19. 用塑性铰线法计算仅四周支承不同的简支板和固定板时, 两种板的(A)外功不相等, 内功相等(B)外功不相等, 内功不相等(C)外功相等, 内功相等(D) 外功相等, 内功不相等20.楼梯为斜置构件,主要承受活荷载和恒载(A)活载和恒载均沿水平分布(B)均沿斜向分布(C)活载沿斜向分布;恒载沿水平分布(D)与C相反21. 连续单向板的厚度一般不应小于（ｌo为板的计算跨度）(A)l0／35 (B) l0／40(C) l0／45 (D) l0／5022. 砖混结构的雨蓬梁需进行抗倾覆验算,墙体重量构成抗倾覆力矩,其荷载分项系数取(A)1.0 (B)1.2 (C)1.4 (D)0.923. 连续单向板内跨的计算跨度(A)无论弹性计算方法还是塑性计算方法均采用净跨(B)均采用支承中心间的距离(C)弹性计算方法采用净跨(D)塑性计算方法采用净跨24. 现浇肋梁楼盖的主次梁抗弯计算时,支座按＿＿＿＿截面、跨中按＿＿＿＿截面计算。
混凝土结构设计原理简答题
第一章：绪论1.什么是钢筋混凝土结构?配筋的主要作用和要求是什么?答∶(1)钢筋混凝土结构是指由配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构。
(2）配筋的作用是∶在混凝土中配置适量的受力钢筋，并使得混凝土主要承受压力，钢筋主要承受拉力，就能起到充分利用材料，提高结构承载能力和变形能力的作用。
(3）配筋的要求是∶在钢筋混凝土结构和构件中，受力钢筋的布置和数量都应由计算和构造要求确定，施工也要正确。
2.钢筋混凝土结构有哪些主要优点和主要缺点?答∶钢筋混凝土结构的主要优点是∶①取材容易。
③耐久性较好。
④耐火性好。
⑤可模性好。
⑥整体性好。
钢筋混凝土结构的主要缺点是∶①自重较大。
②钢筋混凝土结构抗裂性较差③钢筋混凝土结构的施工复杂、工序多、隔热隔声性能较差。
3.结构有哪些功能要求?简述承载能力极限状态和正常使用极限状态的概念。
答:(1)建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面。
(2)承载能力极限状态是指结构或构件达到最大承载能力或者变形达到不适于继续承载的状态。
正常使用极限状态是指结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限度的状态。
4.本课程主要包括哪些内容?学习本课程要注意哪些问题?答:(1）混凝土结构课程通常按内容的性质可分为“混凝土结构设计原理和"混凝土结构设计”两部分。
前者主要讲述各种混凝土基本构件的受力性能、截面计算和构造等基本理论，属于专业基础课内容。
后者主要讲述梁板结构、单层厂房、多层和高层房屋、公路桥梁等的结构设计，属于专业课内容。
(2）学习本课程要注意的问题︰①加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面;②突出重点，并注意难点的学习;③深刻理解重要的概念，熟练掌握设计计算的基本功，切忌死记硬背。
5.在素混凝土梁内配置受力钢筋的主要目的是提高构件的承载能力和变形能力。
【解析】素混凝土梁中，混凝土的抗压性能较强而抗拉性能很弱，钢筋的抗拉性能则很强。
因此，在混凝土中配置适量的受力钢筋，并使得混凝与主要承受压力，钢筋主要承受拉力，就能起到充分利用材料，提高结构承载能力和变形能力的作用。
混凝土结构设计原理绪论
第一章 绪论
第二阶段： 从上世纪20年代到第二次世界大战前后。 混凝土和钢筋强度的不断提高。 1928年法国杰出的土木工程师E.Freyssnet发明了预 应力混凝土，使得混凝土结构可以用来建造大跨度 计算理论：前苏联著名的混凝土结构专家格沃兹捷夫 （Α.Α.Гвоздев）开始考虑混凝土塑性性能 的破损阶段设计法，50年代又提出更为合理的极限状 态设计法，奠定了现代钢筋混凝土结构的基本计算理 论。
表 4.3 普通钢筋强度设计值 （N/mm2）源自种类符号fy
fy
热 HPB235(Q235)
轧 HRB335(20MnSi)
钢 筋
HRB400(20MnSiV 、20MnSiNb、20MnTi) RRB400(20MnSi)
210 210 300 300 360 360
1.3 结构的功能和极限状态
第一章 绪论
正常使用极限状态，可靠度要求可适当降低，所有分项系 数取1.0
1.3 结构的功能和极限状态
第一章 绪论
材料强度设计值
强度种类 轴心抗压强度 轴心抗拉强度 C45 C50 21.2 23.1 1.80 1.89
fc
fck
c
fy
f yk
s
表 4.2 混凝土强度设计值 （N/mm2）
符号
混凝土强度等级
C15 C20 C25 C30 C35
1.3 结构的功能和极限状态
第一章 绪论
◆ 适用性
◎ 如（f ≤[ f ]） ◎ 结构在正常使用期间，具有良好的工作性能。如不发生影 响正常使用的过大的变形（挠度、侧移）、振动（频率、振 幅），或产生让使用者感到不安的过大的裂缝宽度。
◆ 耐久性
◎ 如（wmax≤[ wmax]） ◎ 结构在正常使用和正常维护条件下，应具有足够的耐久性。 即在各种因素的影响下（混凝土碳化、钢筋锈蚀），结构的 承载力和刚度不应随时间有过大的降低，而导致结构在其预 定使用期间内丧失安全性和适用性，降低使用寿命。
混凝土结构设计原理第1章 绪论
破坏阶段 设计法
材料力学的方法
按经验法确定安 全系数
极限状态 设计法
半经验半概率 法 近似概率法
全概率法
生命全过程设 计法
14
4).结构设计方法的发展
结构基本理论----设计方法-----如何设计一个 新结构
荷载的确定方法
结构的力学分析：线性和非线性
构件的承载力计算、设计方法和构造措 施
未来的方向：计算机的应用与发展，
22
2、 设计基准期
设计基准期(design reference period)是指在对荷 载进行统计、以及对与时间 有关的材料性能取值所选定 的一个时间段。我国所采用 的设计基准期为50年。
23
1.3.2 结构的功能要求
结构在规定的设计使用年限内，应满足安 全性、适用性、耐久性等各项功能要求。
1、设计使用年限 设计使用年限(design working life)是
设计规定的一个时期。在这一规定时期内， 房屋建筑在正常设计、正常施工、正常使 用和正常维护下,不需要进行大修就能按其 预定目的使用。
★★设计应明确结构的用途,在设计使 用年限内未经技术鉴定或设计许可,不得改 变结构的用途和使用环境。
1.安全性要求
结构的安全性要求是指:①在正常施工和 正常使用时，能承受可能出现的各种作用。 ②在设计规定的偶然事件发生时及发生后， 仍能保持必需的整体稳定性。所谓整体稳 定性，是指在偶然事件发生时和发生后， 建筑结构仅产生局部的损坏而不致发生连 续倒塌。
24
2. 适用性要求 结构在正常使用时具有良好的工作性
17
3).水利工程
大坝、拦海闸墩、渡槽、港口等多用混 凝土结构 瑞士大狄克桑期坝，1962年，高285m，世 界最高的混凝土重力坝 我国湖北宜昌的三峡大坝，高186m，装机 容量1786千瓦
结构总体设计课后习题及答案
第一章—绪论1.简述飞行器结构、结构的含义与功能。
答：飞行器结构是能承受和传递载荷并且保持一定强度、刚度和尺寸稳定性的机械系统的总称；机构是使飞行器及其部件完成规定的动作或运动等特殊功能的机械组件。
结构的功能：(1).将弹上设备和部件牢牢结合在一起构成整体，并提供气动外形；(2).为装载、设备和人员（运载火箭等）提供良好的环境条件；(3).承载全寿命周期的各种载荷，并保证飞行器始终正常工作。
机构的功能：(1).连接、固定与释放功能：如分离机构；(2).运动功能：如折叠展开机构；(3).锁定功能：到位后锁紧，完成结构功能。
2.飞行器结构设计的内容与原始条件有哪些？答：飞行器结构设计是根据设计的原始条件，构思和拟定满足各项基本要求的结构方案，进行全部零、部件的设计、分析、实验，最终提供全套可供生产的图纸和相应技术文件的过程。
飞行器结构设计的内容：(1).飞行器结构布局设计：部位安排、分离面、结构形式选择、受力构件布置；(2).选择结构元件参数：在结构布局的基础上，选择并优化结构元件尺寸和材料；(3).结构细节设计：细节精心设计、开孔、连接、圆角、机械和电气接口、口盖等。
飞行器结构设计的原始条件：(1).结构设计任务的总体设计参数：外形、尺寸、质量特性、内部装载物的相关数据与安装要求等；(2).结构的工作环境及其对结构特性的要求：自然环境、力学环境（载荷大小、性质和在结构上的分布等，以及对结构特性的要求）；(3).结构的协调关系以及由此产生的限制要求：外挂、发射装置；(4).飞行器结构的生产条件：产量和生产厂的加工能力、装配能力、工艺水平等。
3.飞行器结构设计的技术要求有哪些？为满足质量特性要求，可采取哪些措施？答：飞行器结构设计的技术要求有6个，如下(1).空气动力学要求—前提性要求：外形准确度要求（同轴度、垂直度、曲线误差、安装角等）、外形的表面质量要求（表面粗糙度、局部凹陷、突出物等）。
(2).结构完整性要求—强度、刚度、可靠性，本质性要求（▲▲）：结构设计应保证结构在承受各种规定的载荷和环境条件下，具有足够的强度、不能产生不能容许的残余变形；具有足够的刚度、满足各项结构动力学性能要求，并达到总体规定的可靠度。
混凝土结构设计原理复习重点非常好
混凝⼟结构设计原理复习重点⾮常好混凝⼟结构设计基本原理复习重点(总结很好)第 1 章绪论1.钢筋与混凝⼟为什么能共同⼯作：（1）钢筋与混凝⼟间有着良好的粘结⼒，使两者能可靠地结合成⼀个整体，在荷载作⽤下能够很好地共同变形，完成其结构功能。
（2）钢筋与混凝⼟的温度线膨胀系数也较为接近，因此，当温度变化时，不致产⽣较⼤的温度应⼒⽽破坏两者之间的粘结。
（3）包围在钢筋外⾯的混凝⼟，起着保护钢筋免遭锈蚀的作⽤，保证了钢筋与混凝⼟的共同作⽤。
1、混凝⼟的主要优点：1)材料利⽤合理2 )可模性好 3)耐久性和耐⽕性较好 4)现浇混凝⼟结构的整体性好5)刚度⼤、阻尼⼤6)易于就地取材2、混凝⼟的主要缺点：1)⾃重⼤ 2)抗裂性差3 )承载⼒有限 4)施⼯复杂、施⼯周期较长5 )修复、加固、补强较困难建筑结构的功能包括安全性、适⽤性和耐久性三个⽅⾯作⽤的分类：按时间的变异，分为永久作⽤、可变作⽤、偶然作⽤结构的极限状态：承载⼒极限状态和正常使⽤极限状态结构的⽬标可靠度指标与结构的安全等级和破坏形式有关。
荷载的标准值⼩于荷载设计值；材料强度的标准值⼤于材料强度的设计值第2章钢筋与混凝⼟材料物理⼒学性能⼀、混凝⼟⽴⽅体抗压强度（f cu,k）：⽤150mm×150mm×150mm的⽴⽅体试件作为标准试件，在温度为（20±3）℃，相对湿度在90%以上的潮湿空⽓中养护28d，按照标准试验⽅法加压到破坏，所测得的具有95%保证率的抗压强度。
（f cu,k为确定混凝⼟强度等级的依据）1.强度轴⼼抗压强度（f c）：由150mm×150mm×300mm的棱柱体标准试件经标准养护后⽤标准试验⽅法测得的。
（f ck=0.67 f cu,k）轴⼼抗拉强度（f t）：相当于f cu,k的1/8～1/17, f cu,k越⼤，这个⽐值越低。
复合应⼒下的强度：三向受压时，可以使轴⼼抗压强度与轴⼼受压变形能⼒都得到提⾼。
第一章绪论1课件(共26张PPT)《男装结构设计原理与技巧》
二、近现代正装上衣
（一）裘斯特克
（二）佛若克（Frock）
（三）晚礼服
（四）佛若克外套（Frock Coat）
（五）晨礼服
（3）在心理学层面上，男性的性格特征和审美习惯与女性有较大差 异，造成男装款式设计礼仪等级文化
一、概述
• 近现代男装的时间起点是在17世纪后半叶。在17～18世纪法国启 蒙运动和法国大革命的影响下，男装从华丽繁复变得简洁、理性、 平等、务实，呈现出制服的实用主义风格。
• 与女装相比，近现代男装款式简单实用，礼仪等级语义更强。根 据时间和社交场合的等级，男装被相应地赋予了不同的等级色彩。
• 然而受社会形态、工业化发展和人们生活方式改变的影响， 近现代男装演变的整体趋势是去装饰化、简便化和功能化。 那些在旧的礼仪等级中处于较低水平的服装，由于穿着起 来更加舒适而发展成为新的常见礼仪服装，呈现出礼服品 级低阶化的特征。
（2）休闲装：其穿用目的是适应日 常生活或运动，廓型多采用H型或V 型，在服装合体程度上有多种选择， 最紧身的夏季T恤利用面料弹性紧裹 身体，而宽松的秋冬季卫衣和夹克 宽松肥大，甚至可以内穿毛衣。休 闲装传达出宽松的信息，结构设计 的手法也是粗放的，肩线平直、不 设收身目的的省和分割线，廓型平 直，运动量充裕。
第一章 绪论
男装结构设计是以男性的生理特征和社会特征为研究对 象进行服装结构设计、板型处理和纸样绘制的一门学科。
男装与女装在结构设计上的差别表现在：
（1）在生理学层面上，男性与女性的性别差异表现在男、女人体骨 骼以及肌肉、身体比例、体态等的外在区别。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
课程特点
●概念多 ●半理论半实验 ●规范性 ●多解性
教学环节及要求
●上课：老师主讲、提问和分组讨论 ● 课余：预习、自学、作业、小论文和答疑 ● 期中考试 ● 期末复习、答疑和考试
教材
参考资料
参考资料
参考资料
参考资料
参考资料
规范条 文分强制性 条文和非强 制性条文。 强制性条文 用加粗的黑 体字表示， 必须严格执 行。
傅昶彬课件系列—结构设计原理
第1章 绪论
主要内容
1.1 工程结构及其发展 1.2 工程结构的类型和特点 1.3 结构计算简图 1.4 结构设计理论的发展过程
四川大学建环学院 2018.3
课程简介
课程名称（中英文）：结构设计原理/ Principle of Structure Design 学 时：96学时 学 分：6学分 考核方式：考试 先修课程：概率理论，材料力学，建筑材料 基本面向：土木工程专业 内容简介：“结构设计原理” 是土木工程本科专业的专业核 心课程，理论性与实践性并重，是从事工程结构研究、设计和 施工等工作必备的基本专业知识。该课程主要学习结构基本设 计方法、混凝土和钢材的材料力学性能、混凝土结构和钢结构 的各类受力构件的设计原理等内容。通过学习使学生具备混凝 土结构和钢结构的各类受力构件的设计能力，为后续专业课 （建筑结构设计、桥梁结构设计等）打下基础。此外，该课程 还兼有培养职业道德、创新思维、解决复杂工程问题能力等教 学目标。
1.1.2 工程结构发展
2.近代（17世纪中叶～20世纪中叶） ◆设计理论
以牛顿力学为标志（虎克、伯努力、欧拉、 纳维、圣文南、泊松），有了材料力学、结构力 学、弹性力学、板壳力学、虚功原理和稳定理论 等，纳维确立了容许应力法强度准则。
虎克
牛顿
欧拉
圣文南
泊松
1.1.2 工程结构发展
2.近代（17世纪～20世纪中叶） ◆施工技术
抗压强度较高，耐久性、耐 火性好，可模型和整体性好， 易就地取材，经济性好。
●缺点
结构自重大，抗裂性差（预 应力混凝土可克服），施工期 长，可重复利用性差。
1.2.2 工程结构按材料分类 ◆砌体结构
●优点
经济性好， 耐火性好，保温 隔热性好，好施 工。 ●缺点 强度不高， 自重大，施工速 度慢，粘土砖毁 耕地。
2.近代（17世纪中叶～20世纪中叶）
1886年美国工程师杰克逊应用预应力制作建筑 构件，后又制作楼板，但均失败。 1928年法国工程师弗雷西奈解决了预应力混凝 土的关键技术，即高强混凝 土、高强钢筋及预应力 损失计算等。
横跨法国马恩河的卢赞西桥，1940年完工，是弗来西 奈设计的第一座预应力混凝土桥，跨长55米。
适合作大跨度结构或构件， 在通风干燥无虫害条件下 有良好的耐久性，弹性韧 性好，良好的隔热保温性 质，易加工，质感具装饰 性。
●缺点
南禅寺（782年）
易燃，各向异性， 受外界温湿度影响大，抵 御虫害及微生物侵蚀能力 差。
北京故宫
1.2.2 工程结构按材料分类 ◆组合结构
由组合构件组 成的结构。
组合楼盖 钢管砼结构
H型钢
冷轧扭钢筋
钢绞线
混凝土搅拌站
1.1.2 工程结构发展
3.现代（20世纪中叶至今） ◆设计理论
以近代理论为基础，由弹性-线性发展到弹塑 性-非线性，由解析解发展到数值解，由静力计算 发展到动力计算，特别是由于计算机技术迅猛发展， 有限元法广泛应用于工程领域，使复杂工程问题得 以求解。与结构设计原理直接相关的强度准则，随 着认识的不断深化，已由容许应力法发展到概率极 限状态法。
榫卯连接开孔工具
现今的万神殿主体建筑是公元120-124年所建， 穹顶直径43.3m，壳顶厚1.2m，采用了天然火山灰混 凝土。
1.1.2 工程结构发展
2.近代（17世纪中叶～20世纪中叶） ◆结构材料 古代材料、水泥、混凝土、钢 △水泥出现
1824年约瑟夫· 阿斯 普丁在前人基础上研究出 胶凝水泥——波特兰水泥， 并取得专利权。
△转炉炼钢
1856年贝塞麦发明， 成本大幅降低而质量大幅 提高。
贝塞麦转炉结构示意图
2.近代（17世纪中叶～20世纪中叶）
1835年，一名罗马水泥制造商约翰· 巴斯雷-怀 特（John Bazley-White）修建了近代第一座全混 凝土的房屋。
2.近代（17世纪中叶～20世纪中叶）
1849年法国人朗姆波和1867年法国人莫尼埃先 后在铁丝网两面涂抹水泥砂浆制作小船和花盆。 1884年德国建筑公司购买了莫尼埃的专利，进 行了第一批钢筋混凝土的科学实验，研究了钢筋混 凝土的强度、耐火性能，钢筋与混凝土的粘结力。 1886年，德国工程师克嫩提出钢筋混凝土板的 计算方法，英国人威尔金森提出了钢筋混凝土楼板 专利，美国人海厄特对混凝土梁进行试验，法国人 克瓦涅出版了一本应用钢筋混凝土的专著。
专业化、工业化（蒸汽机、电机，机具机械 化 ）、预应力技术、电弧焊技术等。
特点 材料实验，专业化分工，简化手 算，新结构
新工艺。
家保大楼
埃菲尔铁塔
帝国大厦
金门大桥
1.1.2 工程结构发展
3.现代（20世纪中叶至今） ◆结构材料 主材变化不大，但品质有较大改观。
钢材目前常用400MPa以下，400～600MPa 已开始应用，种类增多，钢绞线己达1960MPa。 混凝土以我国为例目前常用60MPa以下，特 殊工程可达80～100MPa。美国实验室做出的混 凝土可达266MPa。现在强调高性能混凝土。 砌体的抗压强度可达35MPa(目前国外)。
k
K
◆20世纪40年代学者们开始研究破损阶段计算的设 计方法，在此基础上提出极限状态设计法，其发 展经历了半概率理论的多系数分析单系数表达设 计法和近似概率理论的分项系数设计法两个阶段。
作业
思考题
1．什么叫工程结构？何为结 构设计原理？ 2．古代、近代、现代土木工 程有哪些重要区别？ 3．结构工程的发展与哪些因 素直接相关？ 4．钢结构、混凝土结构、砌 体结构各有哪些优缺点？ 5．组成结构的“基本元素” 有哪些？ 6．何为刚域？它与刚节点有 何不同？
1.1 工程结构及其发展
1.1.1 工程结构概念 能够承受各种预期作 用，并满足人类使用功能 要求的空间骨架体系。
1.1.2 工程结构发展 可以划分为古代、 近代和现代三个阶段。 影响发展的主要因素：
结构材料，设计理论 （创新设计），施工技术。 埃菲尔铁塔
1.1.2 工程结构发展
1.古代 （公元前5000年～17世纪中叶） ◆结构材料
成绩平评定
①平时成绩 由课堂成绩、小论文成绩和作业成绩 等构成，占总成绩的50%，无故旷课或早退 一次平时成绩扣3分, 迟到一次平时成绩扣 0.5分； ②考试成绩 有期中和期末两次考试，占总成绩的 50%。 无故旷课32学时（11次课）及以上者， 失去考试资格。
第一章
主要内容
绪论
1.1 工程结构及其发展 1.2 工程结构的类型和特点 1.3 结构计算简图 1.4 结构设计理论的发展过程
◆施工技术
产业化、智能化 、无人化和绿色化，生产效率 越来越高，工期越来越短。
ABCS（Automated Building Construction System）即全自动建筑建造系统。其主要特征是 将所有原本露天施工的工作全部在一个大“盒子” 里进行。除了一二层外，随后的所有楼层都在这个 巨大的“盒子”里完成。这个“盒子”就宛如一个 密闭的繁忙工厂，盒顶上的吊车及其他设备如同机 器人的手臂一样，按照设定好的电脑程序全自动地 进行着运输、安装和施工等各种繁复的程序。随着 “盒子”ห้องสมุดไป่ตู้一步步升高，建好的建筑也就呈现了出 来。
天然为主，木材、石材、石灰、罗马砂 浆、土坯砖、焙烧砖瓦、液态沥青、火山灰等
◆设计理论
设计理论较缺乏，只有一些思辨性理论和建 造技法，如《建筑十书》、《考工记》、《营造 法式》等和零星的力学原理。
◆施工技术
凭人力、畜力，机具简陋，建筑师，工匠。
该书前言中的一段话
从我国大地湾遗址中 发掘出的与古罗马相似的 混凝土，这种大约5000 年前的混凝土，具有令人 吃惊的耐久性。日本鹿岛 公司、日本电气化学工业 和石川岛建材等，利用了 我国大地湾遗址混凝土的 基本原理，共同研发出来 的EIEN(永远)的混凝土技 术，预测寿命可达一万年， 故这种混凝土也称为“万 年混凝土”。
2.节点简化
◆铰节点
螺栓球节点
角钢桁架节点
计算简图
1.3.1 支座和节点简化
2.节点简化
◆刚域
M
EI
M
壁式框架
带刚域构件受力特点
计算简图
1.3.2 结构体系简化 1.平面体系
门式刚架结构
排架结构
平面屋架
部分平面结构形式
1.3.2 结构体系简化 2.空间体系
薄壳结构
网格结构
立体桁架结构
索穹顶结构
钢-砼组合梁
型钢砼结构
1.2.2 工程结构按材料分类 ◆混合结构
将前述结构或构件按一定 需求方式集成的结构。
广州新电视塔
1.2.3 组成结构的基本元素
结构=支座+构件+节点 ◆基本构件的工程名称 杆（梁、柱…）、板、墙、拱、索、膜、 壳、基础。 ◆基本构件按受力分类 弯、剪、拉、压、扭及其组合。
四大文明古国分别是古埃及、古巴比伦、古印度 和古中国。
古埃及金字塔
古巴比伦空中花园
古印度宗教建筑
古中国土木工程
我国远古时代
“土台基、木框架”是我国古建筑的主要形式。 农耕社会使人们走出洞穴和丛林，开始人工营造屋室。 在河姆渡、半坡、仰韶、姜寨等考古发掘中均有这类 居住遗址的发现。
浙江河姆渡遗址出土的木构件