《结构技术终》课件.pptVIP

*******************《结构技术终》课程介绍1结构技术本课程旨在培养学生对结构工程的基本原理和应用的深入理解，为学生未来从事相关领域的工作奠定坚实基础。2实践与理论课程内容涵盖结构形式、荷载分析、受力分析、材料选择、设计准则、节点设计、施工技术、安全评估等方面，理论与实践相结合。3未来发展随着科技进步，结构工程领域不断发展，本课程将紧跟时代步伐，引领学生进入未来结构工程领域。课程大纲结构形式的发展历史结构的基本类型结构的荷载分析结构受力分析1.结构形式的发展历史1古代原始的建筑结构，如木结构和石结构，以其朴素和坚固著称。例如，埃及金字塔和中国的长城是古代结构技术的杰作。2中世纪砖石结构和拱券结构逐渐成为主流，并见证了教堂等宏伟建筑的出现。例如，欧洲哥特式建筑的尖拱和飞扶壁，展现出精湛的结构技术。3近代钢铁和混凝土的应用，为结构形式带来了革命性的变化。例如，埃菲尔铁塔和悉尼歌剧院，体现了现代结构的轻盈与美感。4现代高层建筑、桥梁和大型公共设施，对结构技术提出了更高的要求。例如，现代的索结构、网壳结构和薄壳结构，展现出结构设计的精巧和创新。2.结构的基本类型杆件结构由杆件和节点组成的结构，杆件承受轴向拉伸或压缩力。平面结构所有杆件和节点都位于同一个平面上的结构，主要承受平面荷载。空间结构杆件和节点分布在空间中的结构，能承受来自各个方向的荷载。2.1杆件结构定义由杆件和节点组成的结构，杆件主要承受轴向拉力或压力。特点结构简单，易于分析，应用广泛，如桥梁、塔架等。类型包括桁架、框架、索结构等，根据杆件的连接方式和受力情况进行分类。2.2平面结构桥梁桥梁是一种常见的平面结构，用于跨越河流、道路或其他障碍物。建筑楼层建筑物的楼层通常由平面结构组成，例如梁、柱和楼板。桁架桁架是一种由杆件组成的平面结构，常用于桥梁、屋顶和其他结构中。2.3空间结构斜拉桥利用钢索将桥面悬挂在高耸的塔柱上，结构轻盈，跨越能力强。球形网架由杆件构成球形网格，整体刚度高，抗震性能好，常用作大型场馆屋顶。3.结构的荷载分析定义结构的荷载分析是指对结构物所受荷载进行识别、分类和计算的过程，是结构设计的重要基础。类型常见的荷载类型包括：永久荷载、活荷载、风荷载、地震荷载等。计算方法荷载计算方法包括：理论计算、经验公式、规范规定等，根据荷载类型和结构特点选择合适的计算方法。常见荷载类型1恒载建筑物本身重量，如楼板、墙体、屋顶等。2活载使用过程中产生的可变荷载，如人员、家具、设备等。3风载风力对建筑物产生的荷载，主要影响高层建筑。4雪载积雪对屋顶产生的荷载，主要影响寒冷地区建筑。3.2荷载计算方法1静力荷载计算考虑重量、风力、雪载等稳定荷载2动力荷载计算考虑地震、振动等动态荷载3组合荷载计算综合考虑各种荷载的影响4.结构受力分析1静力学原理2受力分析方法3力学模型4.1静力学原理平衡条件力的合成与分解力矩的计算4.2常见受力分析方法平衡方程运用力学平衡原理，通过建立方程组求解结构受力情况。截面法将结构分解成多个截面，分析每个截面的受力情况。虚拟功原理利用虚拟功原理，通过求解虚拟功来确定结构的位移和内力。5.结构材料选择1钢材强度高，韧性好，易于加工和塑形。2混凝土抗压能力强，价格低廉，易于施工。3木材可再生资源，强度适中，价格相对低廉。4新型材料如碳纤维、玻璃纤维等，具有高强度、轻质等优点。5.1常用结构材料钢材钢材具有强度高、塑性好、韧性好等优点，是现代建筑中最常用的结构材料之一。混凝土混凝土强度高、耐久性好、价格低廉，是现代建筑中应用最广泛的结构材料之一。木材木材具有天然纹理、可再生、环保等优点，在建筑中常用于屋架、地板、墙面等部位。砖砖具有耐火性能好、施工简单、价格便宜等特点，常用于墙体、柱子等部位。材料性能比较抗压强度抗拉强度弹性模量结构设计准则承载能力结构应能安全可靠地承受各种荷载，例如自重、活荷载、风荷载、地震荷载等。刚度要求结构应具有足够的刚度，以防止过度变形，确保结构的稳定性和使用功能。稳定性控制结构应具有足够的稳定性，防止倾覆、失稳或局部屈曲。6.1承载能力结构安全承载能力是结构能够承受的最大荷载，确保结构在荷载作用下不会发生破坏，是结构设计中的首要目标。安全系数设计中通常采用安全系数来保证结构的承载能力，安全系数越高，结构越安全，但成本也越高。6.2刚度要求1变形控制结构在荷载作用下，应满足一