建筑力学与结构_0绪论.ppt

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1、1,主 编：胡兴福副主编：武鲜花 鲁 维主 审：李 辉,0 绪论,2,0.1 建筑结构的基本概念,0 绪论,目 录,0.2 建筑结构的历史和发展趋势,0.3 本课程的任务、内容、学习目标及学习要求,3,0 绪论,理解建筑结构的类型及特点。,,4,0.1建筑结构的基本概念,5,建筑物中由若干构件连接而成的能承受“作用”的平面或空间体系称为建筑结构，在不致混淆时可简称结构。作用分为直接作用和间接作用。 直接作用习惯上称为荷载，系指施加在结构上的集中力或分布力系。间接作用指引起结构外加变形或约束变形由温度变化、材料胀缩等引起的受约束结构或构件中潜在的变形称为约束变形；由地面运动、地基不均匀变形等引起

2、的结构或构件的变形称为外加变形。,0.1 建筑结构的基本概念,6,建筑结构由水平构件、竖向构件和基础组成。水平构件包括板、梁等，用以承受竖向荷载；竖向构件包括柱、墙等，用以支承水平构件或承受水平荷载；基础用以将建筑物承受的荷载传至地基。按照所用的材料不同，建筑结构可分为混凝土结构、砌体结构、钢结构、木结构等类型。,0.1 建筑结构的基本概念,7,（1）混凝土结构 混凝土结构是钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构和素混凝土结构的总称，其中钢筋混凝土结构应用最为广泛。,0.1 建筑结构的基本概念,8,钢筋混凝土结构具有以下优点：易于就地取材。耐久性好。抗震性能好。可模性好。耐火性好。刚度大，承载力较高

3、。,0.1 建筑结构的基本概念,9,（2）砌体结构 由块体（砖、石材、砌块）和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构称为砌体结构，它是砖砌体结构、石砌体结构和砌块砌体结构的统称。,0.1 建筑结构的基本概念,10,砌体结构主要有以下优点： 取材方便，造价低廉。 具有良好的耐火性及耐久性。 具有良好的保温、隔热、隔音性能，节能效果好。 施工简单，技术容易掌握和普及，也不需要特殊的设备。砌体结构的主要缺点是自重大，强度低，整体性差，砌筑劳动强度大。,0.1 建筑结构的基本概念,11,（3）钢结构 钢结构系指以钢材为主制作的结构。钢结构具有以下主要优点： 材料强度高，自重轻，塑性和韧性好，

4、材质均匀； 便于工厂生产和机械化施工，便于拆卸； 具有优越的抗震性能； 无污染、可再生、节能、安全，符合建筑可持续发展的原则。,0.1 建筑结构的基本概念,12,（4）木结构 木结构是指全部或大部分用木材制作的结构。 这种结构易于就地取材，制作简单，但易燃、易腐蚀、变形大，并且木材使用受到国家严格限制，因此已很少采用。,0.1 建筑结构的基本概念,13,0.2建筑结构的历史和发展趋势,14,我国黄河流域的仰韶文化遗址就发现了公元前5000年前3000年的房屋结构痕迹。金字塔（建于公元前2700年前2600年）、万里长城都是结构发展史上的辉煌之作。17世纪工业革命后，资本主义国家工业化的发展推动

5、了建筑结构的发展。17世纪开始使用生铁，19世纪初开始使用熟铁建造桥梁和房屋。自19世纪中叶开始，钢结构得到了蓬勃发展。,0.2 建筑结构的历史和发展趋势,15,1824年水泥的发明使混凝土得以问世，20多年后出现了钢筋混凝土结构。1928年预应力混凝土结构的出现使混凝土结构的应用范围更为广泛。 目前，钢结构房屋的高度已达450m（马来西亚吉隆坡国营石油公司大厦），钢筋混凝土结构房屋的高度达305.4m（朝鲜平壤柳京饭店），钢索桥的跨度达1410.8m（英国亨伯钢索桥）。,0.2 建筑结构的历史和发展趋势,16,我国建筑结构领域也取得了辉煌成就。1998年建成的矗立在我国上海浦东陆家嘴的金茂大

6、厦高420.5m，地上88层，地下3层，其高度居全国第一，亚洲第二，世界第三；正在建设的上海环球金融中心，高492m，共101层，其高度居世界第一，如图0.1所示。建筑结构的发展趋势主要表现在以下几个方面：,0.2 建筑结构的历史和发展趋势,17,图0.1 上海环球金融中心,0.2 建筑结构的历史和发展趋势,18,（1）理论方面 一是随着研究的不断深入、统计资料的不断积累，结构设计方法将会发展至全概率极限状态设计方法。 二是衡量结构安全的可靠度理论不断发展，目前有学者提出全过程可靠度理论，将可靠度理论应用到工程结构设计、施工与使用的全过程中，以保证结构的安全可靠。 三是随着计算机的发展，工程结

7、构计算正向精确化方向发展，结构的非线性分析是发展趋势。非线性分析的主要方法是有限元法。,0.2 建筑结构的历史和发展趋势,19,（2）材料方面 混凝土将向轻质高强方向发展。轻质混凝土主要是采用轻质集料，轻质集料主要有天然轻集料（如浮石、凝灰石等）、人造轻集料（页岩陶粒、黏土陶粒、膨胀珍珠岩等）、工业废料（炉渣、矿渣粉煤灰陶粒等）。 高强钢筋发展较快。目前高强钢筋主要是冷轧钢筋，包括冷轧带肋钢筋和冷轧扭钢筋。为减小裂缝宽度，焊成梯格形的双钢筋已开始应用。,0.2 建筑结构的历史和发展趋势,20,砌体结构材料的发展方向也是轻质高强。途径之一是发展空心砖。另一途径是在黏土内掺入可燃性植物纤维或塑料珠

8、，煅烧后形成气泡空心砖，它不仅自重轻，而且隔声、隔热性能好。砌体结构材料另一个发展趋势是采用高强砂浆。 钢结构材料主要是向高效能方向发展。,0.2 建筑结构的历史和发展趋势,21,（3）结构方面 空间钢网架、悬索结构、薄壳结构成为大跨度结构发展的方向。 高层砌体结构也开始应用。为克服传统体系砌体结构水平承载力低的缺点，一个途径是使墙体只受垂直荷载，将所有的水平荷载由钢筋混凝土内核芯筒承受，形成砖墙筒体体系；另一个途径就是对墙体施加预应力，形成预应力砖墙。 组合结构也是结构发展的方向。,0.2 建筑结构的历史和发展趋势,22,（4）施工技术方面 预应力混凝土楼盖和预应力混凝土框架结构有较快发展。

9、 在高层建筑中，大模板、滑模等施工方法得到广泛推广和应用。 碾压混凝土也是近年来发展较快的新型混凝土，它可用于大体积混凝土结构、公路路面及机场道面，其特点是施工机械化程度高、效率高、劳动条件好、工期短。,0.2 建筑结构的历史和发展趋势,23,0.3本课程的任务、内容、学习目标及学习要求,24,建筑结构或构件必须具有足够的可靠性，即承受荷载后应不致破坏和失稳，变形、裂缝等也不超过规定的限值，并能达到规定的使用年限。在满足可靠性的同时，还应具有经济性。可靠和经济是一对矛盾。 建筑结构设计所要解决的根本问题，就是要在结构的可靠与经济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.

10、3 本课程的任务、内容、学习目标及学习要求,25,结构设计是一个复杂的综合过程，一般需要先对结构进行总体布置，然后对构件进行受力分析、荷载计算、内力计算、选择尺寸和材料、构造处理等等，最后绘出结构施工图。内容： 有建筑力学和建筑结构两方面，具体包括力学基本知识，建筑结构计算基本原则，钢筋混凝土结构基本构件承载力计算，钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构的基本构造要求，结构施工图等内容。,0.3 本课程的任务、内容、学习目标及学习要求,26,学习目标： 要求理解力学的基本概念、基本理论和基本方法，能进行结构的受力分析和简单静定结构的内力计算，理解结构计算的基本原则，掌握钢筋混凝土受弯构件和受压构件的承载力计算方法，能正确识读结构施工图，并能理解建筑施工中的一般结构问题。学习要求： 一是要加强练习。 二是要理论联系实际。 三是要注意培养自己综合分析问题的能力。 四是要注意学习有关规范。,0.3 本课程的任务、内容、学习目标及学习要求,27,地 址：湖北省武汉市洪山区珞狮路122号邮 编：430070电 话：027-87785758 87391631传 真：027-87165708,Thank You!,