结构设计原理ppt课件

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1990四川旺苍115米东河桥
下承式钢管混凝土预应力系杆拱桥，矢度1/6。两片拱肋 间用直径800mm横撑连接以保持其稳定性。活载作用下拱 脚的水平推力由系杆及桥墩共同承担。钢管拱肋实际上是 一种复合材料，在破坏荷载作用下，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。
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1990湖南凤凰县的乌巢河桥 （ L=120m）
世界上跨径最大的石拱桥。桥宽8m，双肋石拱桥，腹拱为9孔13m， 南岸引桥3孔13m，北岸引桥1孔15m。主拱圈由两条分离式矩形石肋和8 条钢筋混凝土横系梁组成。拱轴线为悬链线（m=1.543） ，拱矢度1/5， 拱肋为等高变宽度。
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图 4 1932澳大利亚503m悉尼钢拱桥
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主要任务
研究掌握基本构件的受力性能、 构造设计、 计算方法。
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（一）基本构件分类：
1.按受力分 ：
1) 受弯构件（梁、板） 2) 受压构件（墩、台、拱、压杆等） 3) 受拉构件（索、拉杆） 4) 受剪构件（无纯受剪构件） 5) 受扭构件（无纯受扭构件）
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2按构件材料类型分：
1) 钢筋混凝土结构 2) 预应力混凝土结构 3) 砖石、素混凝土结构（自重大） 4) 钢结构（跨径大的桥） 5) 木结构
自重大；施工受季节 影响大；有裂缝存在； 不适合用高强材料。
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（三）预应力混凝土结构：
1.使用范围：跨径＞50m的桥梁 2.优缺点:
优点
缺点
使用高强材料；重量 轻；跨径大；刚度大； 耐久性、耐火性好。
工艺复杂、需要 备 多（设计、计算、施 工）。
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（四）砌体结构：
1.使用范围：以受压为主的构件（墩台、护坡）。
受弯构件 1 1.5～2.4 3~10
2~3
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受压构件 1 1.5～2.4 3.8~11
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9.2～28
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பைடு நூலகம்
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1932澳大利亚503m悉尼钢拱桥
1977美国518.2m New River桥
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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。以高强预应力钢铰 线作为系杆，拱座基础只有较小水平推力。主拱采用中承式 双肋悬链线无铰拱，矢跨比为1/4.5。每片拱肋由6750钢管 混凝土组成，由横向平联板、腹杆连接成为钢管混凝土桁架。 边拱采用上承式双肋悬链线半拱，每片拱肋由钢筋混凝土单 箱单室截面组成。转体施工法。
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结构设计原理
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总论
《结构设计原理》主要讨论 各种工程结构的基本构件的受力 性能、计算方法和构造设计原理， 它是学习和掌握桥梁工程和其它 道路人工构造物设计的基础。
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主要内容
1) 选择结构的材料类型； 2) 选择截面形式； 3) 拟定截面尺寸； 4) 进行各项验算（强度条件、刚度、稳
定性、抗裂性）
2.优缺点:
优点
缺点
材料来源广泛； 施工简便。
自重大（自重）； 费工费时。
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（五）钢结构：
缺点
自重轻； 易建特大跨径桥梁； 材质均匀； 弹性模量大；是理想 的弹性材料； 施工方便，速度快。
优点
材料价格高； 需经常维修； 耐火性差（钢材在 500℃～600℃软化）。
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表1－1
钢
木
钢筋砼 预应力砼 砌体
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（二）钢筋混凝土结构：
1.使用范围： 中小跨径梁、板，墩台，拱，塔。 2. 优缺点
优点
缺点
就地取材；造价低； 耐久性、耐火性好； 适应性好。
自重大；施工受季节 影响大；有裂缝存在； 不适合用高强材料。
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（二）钢筋混凝土结构：
1.使用范围： 中小跨径梁、板，墩台，拱，塔。 2. 优缺点
优点
缺点
就地取材；造价低； 耐久性、耐火性好； 适应性好。