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《混凝土结构设计》-- 1.1结构入门

第1篇  结构设计入门
    结构是由基础、墙、柱、支撑、梁、板(壳)等基本元素(构件)组成的一个空间骨架受力系
统。其主要功能是形成建(构)筑物所需的空间骨架,并能长期安全可靠地承受使用期间可
能出现的各种直接作用(荷载)和间接作用(如变形等)、环境介质长期作用(如锈蚀、碳化
等)以及可能出现的各种意外事件(如火灾、地震和爆炸等)的影响。
0.1  结构体系
    根据不同的用途,T程结构可分为以下几类。
    ①建筑结构,如厂房、民居、办公建筑等,即人类生产和生活的空间。
    ②桥梁结构、隧洞结构,其作用是为人群和车辆提供通道。
    ③水T结构,如水坝、护堤、挡土墙、涵洞等,用于抵御自然界水、土、岩石等侧向压力的
作用。
    ④地下结构,如地铁、水电站地下厂房、矿井等。
    ⑤特种结构,如烟囱、水塔、油罐、筒仓、水池、水电站、海上采油平台等。
    按结构所使用的材料分类,可分为木结构、砌体(砖石、砌块)结构、混凝土结构、钢结构
以及钢一混凝土混合结构、塑料结构、充气薄膜结构、索一膜结构等。不同材料的物理力学
性能差异很大,在长期的实践中,人类不断探索能够充分发挥材料特性的结构形式,并逐步
形成了各种结构体系。
    结构体系是由若干结构构件组成的受力骨架定式o就建筑结构体系而言,可大致分为
水平分体系、竖向分体系和基础结构体系三部分。还有一些结构体系兼有水平分体系和竖
向分体系两种功能,如拱结构、悬挂结构等。
    建筑结构的水平分体系是指建筑物的楼盖和屋盖结构,一般由梁、板以及拉压杆等构件
组成,如:梁一板结构体系、桁架结构体系、薄壳结构体系、网架(壳)结构体系、悬索结构体
系以及膜结构体系等。其作用为:
    ①在竖向,通过楼(屋)面结构构件的弯曲承受楼(屋)面的竖向荷载,并将荷载传递给
竖向分体系;
    ②在水平方向,起隔板作用和支撑竖向构件的作用,并保持竖向构件的稳定;
    ③作为竖向分体系的组成部分,与竖向构件形成整体结构,提高整体结构的抗侧移刚度
和承载力。
    竖向分体系是指建筑物的竖向承重结构,一般由(框架)柱、(剪力)墙、(剪力墙)简体
等构件或子结构组成,如框架(框架一支撑)结构体系、剪力墙结构体系和简体结构体系。
其作用为:
   ①将水平分体系传来的竖向荷载传递给基础结构体系;
    ②抵抗水平力(风荷载与地震作用)o
    竖向分体系是整个结构的关键,通常整体结构体系是以竖向分体系来划分的。
    基础结构体系包括地下室和基础。主要的基础形式包括柱下独立基础、柱(墙)下条形
基础、筏形基础、箱形基础和桩基础等。
    不同的水平分体系和竖向分体系组成了各种结构体系(表O -1)0每一种结构体系通
常对应一种结构计算简图和相应的计算理论、计算方法以及相关的施T技术。
表0 -l  建筑结构体系分类
┏━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃                    ┃    砌体结构体系    ┃    多层砌体结构、底部框架一剪力墙结构                      ┃
┃                    ┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫
┃  多层与高层建筑    ┃    框架结构体系    ┃    框架结构、框架一支撑结构                                ┃
┃                    ┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫
┃                    ┃    剪力墙结构体系  ┃    框架一剪力墙结构、剪力墙结构、简体结构                  ┃
┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫
┃    单层大跨度建筑  ┃    平面结构体系    ┃    门式刚架结构、排架梁结构、拱结构                        ┃
┃                    ┣━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫
┃    (屋盖结构)    ┃    空问结构体系    ┃    薄壳结构、网架结构、悬索结构、索一膜结构、张拉整体结构  ┃
┗━━━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛
注:刚架与排架仅是力学计算方法上的区分,。
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