结构设计原理-绪论

1、先行课程： 《建筑力学》《道路建筑材料》。本门课程 必须是在学习了以上两门课程的基础之上进行 的。 2、后续课程： 《桥梁工程》。学习本门课程是为了今后学 习桥梁工程打下基础。桥梁工程是道桥专业非常 重要的一门专业课，因此本课程的重要性可见一 斑。
课堂表现 （10%）
平时作业 （10%）
st = 1.2 10–5 ct = 1.0 ～ 1.5 10–5
3. 呈碱性的混凝土可以保护钢筋，使钢筋混凝土结 构具有较好的耐久性。
钢筋混凝土结构的主要优缺点
优点： 1. 就地取材，节约钢筋； 2. 耐久性好，耐火性好； 3. 可模性好，便于结构型式的实现； 4. 现浇或装配整体式结构的整体性好，刚大。 缺点： 1. 自重大 g=25kN/m3 2. 抗裂性差 轻骨料砼。 施加预应力。
上部结构 跨越结构、桥跨结构 下部结构、支承结构
承重结构 桥面 桥墩 桥台
结构设计原理
1. 1 结构和构件
结构设计原理
1. 1 结构和构件
结构设计原理
1. 1 结构和构件
结构设计原理
1. 1 结构和构件
杭州钱塘江大桥
结构设计原理
1. 1 结构和构件
任务1：
1.写出房屋建筑结构中的构件有哪些？ 2.写出梁桥中的构件有哪些？ 思考： 按受力分类，构件分为几类？？
二、构件 分类（受力）

1、受压构件

2、受弯构件
•结构组成及其分类

结构：建筑物中承受作用和传递作用的各个部件
的总和称为结构。因此，结构是由若干基本构件 组成。

基本构件按受力特点分为： 受拉构件 受压构件 受弯构件 受扭构件
0 总 论 第一章 钢筋混凝土材料的力学性能 第二章 结构按极限状态法设计的原则 第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
例：一跨度为4m，跨中作用集中荷载的简支梁，梁截 面尺寸200×300mm，混凝土为C20。如图所示：
F A A a)
200
300
4000
A－A
200 210 300
B B
b)
4000
316
B－B
钢筋与混凝土长期共同工作的原因
1. 混凝土结硬后，能与钢筋牢固地粘结在一起，传 递应力。 2. 二者具有相近的线胀系数，不会由于温度变化产 生较大的温度应力和相对变形而破坏粘结力。 钢筋 混凝土
第四章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
第五章 钢筋混凝土受弯构件在施工阶段应力计算
第六章 钢筋混凝土构件的变形与裂缝验算 第七章 轴心受压构件承载力计算 第八章 偏心受压构件承载力计算 第九章 预应力混凝土结构的基本概念及材料 第十章 受弯构件按承载能力极限状态设计计算 第十一章 受弯构件按正常使用极限状态设计计算
一、课程简介：

本课程是土木工程 （道路与桥梁工程方 向、铁道工程方向） 专业的主干专业基础 理论课（必修）。本 课程主要介绍钢筋混 凝土结构、预应力混 凝土结构和圬工结构 的各种基本构件受力 特性、设计原理、计 算方法和构造设计。


1、知识目标： 掌握钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构和圬 工结构概念、构造及计算原理和计算方法。 2、能力目标： 能够应用所学知识进行简单构件截面设计、承 载力计算及校核，能对简单的钢筋混凝土构件进 行配筋计算。
第十二章 预应力混凝土简支梁设计
第十三章 圬工结构设计计算简介
二、总论

结构设计原理三大学习任务：
1、学会设计构件： 确定合理截面尺寸，如：构件截面形状、大小 等；了解构件的具体构造，为施工打基础。
P
P
P
P
简支梁
P
连续梁
e P
板
P
柱
e
P
2、验算所设计构件可靠度： 根据所设计构件的截面尺寸，在外部荷载已知的 情况下，验算其承载力、稳定性、刚度、裂缝。
一、素混凝土构件和钢筋混凝土构件受力和破坏形态比较：
现将素混凝土梁和配置钢筋的梁进行荷载试验： a) 素砼梁 极限荷载 P=8kN 由砼抗拉强度控制 破坏形态：脆性
荷载试验结果表明：
b) 钢筋砼梁 极限荷载 P=36kN 由钢筋受拉、砼
受压而破坏
破坏形态：延性
由此得出钢筋和混凝土结合的有效性： 大大提高结构的承载力 结构的受力性能得到改善
各种结构的适用范围：

Leabharlann Baidu

钢筋混凝土结构： 应用最广泛：桥梁、涵洞、挡土墙、路 面、房屋建筑、水工结构等 预应力混凝土结构： 多用于大跨度桥梁结构中 圬工结构： 砌筑拱圈、墩台、基础、挡土墙等结构
第一章
钢筋混凝土材料的基本 概念及力学性能
§第一节 钢筋混凝土结构的基本概念

定义：钢筋混凝土是由两种力学性能不同的材 料—钢筋和混凝土结合成整体，共同发挥作用 的一种建筑材料。

•三 结构的分类
结构按照组成材料的分类： 钢筋混凝土结构 预应力混凝土结构 圬工结构 钢结构 木结构 结构设计原理的研究对象： 就是组成桥梁结构的基本构件（梁、板、柱）

•各结构的特点及适用范围
国内外桥梁发展趋势：轻型化、标准化、机械化。
三种结构特点对比： 1、结构质量： 预应力混凝土结构适用于大跨度结构。 2、使用性能： 延性、耐久性、耐火性钢筋混凝土结构好；钢结 构强度高。 3、建筑速度 钢结构建筑速度最快。



1、课堂教学： 以选用的孙元桃主编的《结构设计原理》为 首选教材，采用多媒体教学为主、结合板书的教 学手段。 2、课堂讨论： 对知识重点以及难点进行课堂讨论。 3、课程设计： 针对重点内容的课程设计（大作业）。



课前预习是关键： 在学习本门课程之前同学们最好提前浏览教 材，对即将要进行的课程有所熟悉。 学习各环节要积极主动： 听课、课堂讨论、课后作业、课程设计都要 积极主动并且认真完成。 勤奋学习的精神： 学习本门课程以及今后事业成败的关键。
结构由构件组成。 在土木工程中，结构是用来承受力的一个主体！ 有建筑结构、桥梁结构== 而构件则是整个承重结构的一个部件！梁啊柱啊 都是建筑结构中的构件！

结构设计原理
1. 1 结构和构件
房屋建筑结构
桥梁结构
结构设计原理
1. 1 结构和构件
桥梁组成部分的划分与桥梁结构体系有关
作用（荷载）
课程设计 （20%）
总成绩 （100%）
出勤 （10%）
期末考试 （50%）
课堂三不许、三必须




不许睡觉 不许玩儿手机、听音乐 不许说话 必须按时上下课 必须按时完成作业 必须养成良好的生活习惯
结构设计原理

1. 1 结构和构件
1、结构：（1）建筑物中承受外力和传递外力的 各个部件（构件）的总和。 （2）构造物的承重骨架组成部分的统称。
提问：

请问中国的“桥梁之都”是那个城市？ 这座城市是那年被评为中国的“桥梁之都”的？
梁桥
斜拉桥
拱桥 刚构桥
悬索桥
3、为学习桥梁工程打好基础。
二、总论
结构设计原理三大学习任务： 1、学会设计构件： 确定合理截面尺寸，如：构件截面形状、大小 等；了解构件的具体构造，为施工打基础。 2、验算所设计构件可靠度： 根据所设计构件的截面尺寸，在外部荷载已知的 情况下，验算其承载力、稳定性、刚度、裂缝。 3、为学习桥梁工程打好基础。