结构概念体系与选型2教案课件

,#,单击此处编辑母版标题样式,会计学,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,会计学,1,结构概念体系与选型,2,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,六、,Tension-Cable Structure,上海南浦大桥张拉索结构（夜景）,第1页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,六、,Tension-Cable Structure,张拉索结构,（,Tension-Cable Structure,）,以高强钢丝、钢绞线为主要承重结构，是超大跨度结构的主要形式。张拉索结构按其拉索的布置也可分为多种形式：,(,一,),斜拉索结构（,Diagonal Tension-Cable Structure,）,这种结构以直线形斜拉索为水平结构提供中间支座。右图上海杨浦大桥,(,主跨为,602,m),为典型的斜拉索结构。,第2页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,六,、,Tension-Cable Structure,第3页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,六,、,Tension-Cable Structure,上海杨浦大桥,第4页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,六,、,Tension-Cable Structure,早期稀索体系斜拉桥,第5页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,六,、,Tension-Cable Structure,法国诺曼底大桥,(Normandy Bridge),世界第三斜拉索桥,第6页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,六,、,Tension-Cable Structure,诺曼底大桥,施工中,(Normandy Bridge),第7页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,六,、,Tension-Cable Structure,固接体系,(,桥、梁、柱固接,),第8页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,六,、,Tension-Cable Structure,漂浮体系,第9页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,六,、,Tension-Cable Structure,悬索结构桥,第10页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,六,、,Tension-Cable Structure,美国旧金山,（,San Francisco,）,金门大桥,（,Golden Gate Bridge,）,主跨,1 280 m,，主索直径,910 mm,，悬索下垂,122 m,1937,年建成，曾保持,27,年世界记录,第11页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,六,、,Tension-Cable Structure,江阴长江公路大桥,(1999,年,10,月通车,),全长,3 071 m,，桥面宽,33.8 m,按,6,车道高速公路设计，,主跨跨度,1 385 m,，门式钢筋混凝土塔柱高,193 m,，桥下通航净高,50 m,。每根主缆由二万多根直径,5.35 mm,的镀锌高强钢丝组成，直径,0.9 m,两根主缆总重达,17 000t,；主桥箱形截面钢梁（,36.9 m 3 m,）,用钢达,18 000 t,。,北锚碇采用大型深沉井基础，平面尺寸为,69 m51 m58 m,，为世界第一大沉井；南锚碇为,90 000 m,3,混凝土的重力锚。,特大跨悬索桥,世界排名第一：日本的明石海峡大桥，建成于,1998,年，主跨,1 990 m,；,世界排名第二：丹麦的亨伯大桥，正在兴建中，主跨,1 624 m,；,世界排名第三：英国的亨伯尔（,Hamber,）桥，建成于,1981,年，主跨,1 410 m,；,世界排名第四：江阴长江公路大桥，建成于,1999,年，全长,2 888 m,，主跨,1 385 m,。,第12页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,六,、,Tension-Cable Structure,斜拉索,-,悬索,组合体系,第13页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,六,、,Tension-Cable Structure,悬索截面很细，不能承受弯矩，在荷载状态改变时，例如风荷载或其它可变荷载作用下，与其它结构形式相比，变形相对要大一些。在,建筑结构中，通常需沿两个曲率相反的主曲率方向布置悬索，一个方向为,承重索,，另一个方向为,稳定索,，以帮助承受可能发生的反向内力，减小承重索在荷载状态改变时的变形,。一般应对悬索适当施加预应力，以提高刚度，减小变形。,第14页/共41页,五、网架体系,(Lattice grid System),六、张拉索结构,(Tension-Cable Structure),3.2,结构水平体系的主要类型和特点,(,The Major Styles and Characteristics of Horizontal Structural System),七、膜结构,(Membrane Structure),八、拱结构,(,Arch Structure),九、薄壳结构,(Shell Structure),十一、结构转换层,(The Horizontal structure,Transition Story),十二、门式刚架,(,Portal Frame),十、组合结构,(Composite Structure ),第15页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,七,、膜结构,(Membrane Structure,),近年出现的张拉膜结构，与双向预应力悬索结构很相似，张拉膜结构轻松明快，受力简单明确，成本低，自重轻，造型千变万化，在大跨建筑及旅游景点，发展前景看好，还有待设计者积极开发创新。,海南三亚：亚龙湾,张拉薄膜结构小品,第16页/共41页,张拉膜结构,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,七,、膜结构,(Membrane Structure,),第17页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,七,、膜结构,(Membrane Structure,),上海：八万人体育场（张拉膜结构雨篷）,第18页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,七,、膜结构,(Membrane Structure,),上海：八万人体育场（张拉膜结构雨篷）,300 m,直径，,70 m,高，悬挑,70 m,，柱顶断面,2 m10 m,第19页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,七,、膜结构,(Membrane Structure,),某膜结构（内景）,第20页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,七,、膜结构,(Membrane Structure,),某膜结构（外景）,第21页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,七,、膜结构,(Membrane Structure,),某膜结构（侧面）,第22页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,七,、膜结构,(Membrane Structure,),加拿大温哥华室内体育场,薄膜结构（内景）,第23页/共41页,五、网架体系,(Lattice grid System),六、张拉索结构,(Tension-Cable Structure),3.2,结构水平体系的主要类型和特点,(,The Major Styles and Characteristics of Horizontal Structural System),七、膜结构,(Membrane Structure),八、拱结构,(,Arch Structure),九、薄壳结构,(Shell Structure),十一、结构转换层,(The Horizontal structure,Transition Story),十二、门式刚架,(,Portal Frame),十、组合结构,(Composite Structure),第24页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,八、拱,(Arch),拱是一种很古老的结构形式，可以用抗压材料来跨越一定的跨度，拱的受力状态和悬索结构正好相反，但,拱截面有抗弯刚度，不能自由变形，是刚性结构,。,第25页/共41页,3.2,结构水平体系,的主要类型和特点,八、拱,(Arch),合理选择拱轴线形状,就显得更加重要。例如，对于大跨落地拱结构房屋，其荷载主要是沿拱轴线均匀分布的屋面结构自重,(,与项链的受力方向正好相反,),，若选用悬链线作为拱轴线，在自重作用下，拱的内力基本为轴力，弯矩近似为零。,假如要设计一座承受沿水平方向均布线荷载的拱桥,(,与悬索桥的受力方向正好相反,),，则宜选择抛物线作为拱轴线。承受均匀水压（或土压）的涵洞（或地铁隧道），若忽略沿洞高的压力变化，则选用圆形截面较为有利。,拱截面有一定抗弯刚度，不可能像悬索一样自动调整形状来消除弯矩。即使精心选择拱轴线的形状，在荷载状态改变或可变荷载作用下，拱内弯矩是不可避免的。因此，拱截面必须有一定的抗弯能力。,第26页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,八、拱,(Arch),苏州：寒山寺旁的石拱桥,下津桥,石桥巨大自重引起的拱内压应力会像预应力一样抵消弯矩引起的拉应力，使拱可以承受一定的弯矩。,第27页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,八、拱,(Arch),上海青浦县朱家角镇放生桥,长,70.8 m,，是国内最大的古石拱桥。,第28页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,八、拱,(Arch),运河上的石拱桥,充分利用了石材抗压的特点，经济合理，造型美观。,第29页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,八、拱,(Arch),土 坯 拱,第30页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,八、拱,(Arch),带拉杆的双曲拱屋盖,第31页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,八、拱,(Arch),拱截面除了常用的矩形截面外，还可采用,T,形截面拱、双曲拱、波形拱、折板拱等；跨度更大的拱可采用箱形截面、钢管、钢管混凝土截面，也可用型钢、钢管或钢管混凝土组成组合截面。还可采用,网状筒拱,，网状筒拱像用竹子,(,或柳条,),编成的筒形筐，也可理解为在平板截面的筒拱上有规律地挖掉许多菱形洞口而成。应当指出，,拱是一种平面结构，在平行切出的各个拱圈上相应位置各点的内力都是相同的。,第32页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,八、拱,(Arch),网 状 筒 拱,第33页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,八、拱,(Arch),敞肩式石拱桥,（落地拱）,第34页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,八、拱,(Arch),敞肩式石拱桥（延安）,第35页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,八、拱,(Arch),上海黄浦江上的第四座大桥,卢浦大桥,全长,750 m,，主跨,550 m,，是世界上跨度最大的,中承式箱形截面钢拱桥,。,第36页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,八、拱,(Arch),施工中的卢浦大桥（,中承式箱形截面钢拱桥,）,第37页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,八、拱,(Arch),桥面公路景观,第38页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,八、拱,(Arch),北京：崇文门菜市场,（,装配式钢筋混凝土拱,）,第39页/共41页,3.2,结构水平体系的主要类型和特点,八、拱,(Arch),北京：崇文门菜市场,（,装配式钢筋混凝土拱,）,第40页/共41页,感谢您的观看。,第41页/共41页,