第3講基礎(chǔ)工程與土木工程結(jié)構(gòu)上的作用PPT課件

1、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的程序和內(nèi)容（1 1）根據(jù)房屋工程設(shè)計(jì)任務(wù)書進(jìn)行選址，搜集選定地區(qū)的自然環(huán)境資料。（2 2）進(jìn)行選定地區(qū)的地形測量，進(jìn)行工程地質(zhì)和水文地質(zhì)勘查，確定所設(shè)計(jì)房屋的地面標(biāo)高和房屋基礎(chǔ)座落的土層和埋置深度。（3 3）根據(jù)以下資料進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，確定房屋的結(jié)構(gòu)型式、所用材料、以及屋頂、樓面、墻體的布置并算出所需要的設(shè)計(jì)概算。 第1頁/共146頁所需資料： A.A.建筑設(shè)計(jì)和設(shè)備設(shè)計(jì)提出的初步要求； B.B.自然環(huán)境資料； C.C.建筑材料和結(jié)構(gòu)構(gòu)件半成品的來源； D.D.可能采用的施工方法； E.E.允許的建筑造價(jià)。第2頁/共146頁（4 4）解決結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的各類技術(shù)問題，進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)。 這

2、些技術(shù)問題包括： A.A.結(jié)構(gòu)和各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力計(jì)算； B.B.進(jìn)行各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算； C.C.解決結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)和設(shè)備設(shè)計(jì)之間必然存在的矛盾和技術(shù)問題。（5 5）將各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)結(jié)果，按實(shí)際施工或制造的要求，繪制全部施工圖紙并編制設(shè)計(jì)文件。第3頁/共146頁工程地質(zhì)勘察與測繪 工程地質(zhì)勘察的目的主要是查明工程地質(zhì)條件，分析存在的地質(zhì)問題，對(duì)建筑地區(qū)作出工程地質(zhì)評(píng)價(jià)。 工程地質(zhì)勘察的任務(wù)是按照不同勘察階段的要求，正確反映場地的工程地質(zhì)條件及巖土體性狀的影響，并結(jié)合工程設(shè)計(jì)、施工條件，以及地基處理等工程的具體要求，進(jìn)行技術(shù)論證和評(píng)價(jià)，提出巖土工程問題及解決問題的決策性具體建議，并

3、提出基礎(chǔ)、邊坡等工程的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和巖土工程施工的指導(dǎo)性意見，為設(shè)計(jì)、施工提供依據(jù)，服務(wù)于工程建設(shè)的全過程。 第4頁/共146頁 工程地質(zhì)測繪就是填繪工程地質(zhì)圖，根據(jù)野外調(diào)查綜合研究勘察區(qū)的地質(zhì)條件，填繪在適當(dāng)比例尺地形圖上加以綜合反映。工程地質(zhì)測繪方法有實(shí)地測繪法和像片成圖法。 第5頁/共146頁測繪主要儀器精密水準(zhǔn)儀 光學(xué)經(jīng)緯儀第6頁/共146頁實(shí)地測繪地形圖測繪用經(jīng)緯儀配合小平板儀施測水準(zhǔn)測量用水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)標(biāo)尺測定兩點(diǎn)間的高差第7頁/共146頁像片成圖法 利用地面攝影或航空（衛(wèi)星）拍攝的像，先在室內(nèi)解釋，并結(jié)合所掌握的區(qū)域地質(zhì)資料，確定出地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地貌、水系及不良地質(zhì)現(xiàn)象等，描繪在

4、單張像片上。然后在像片上選擇需要調(diào)查的若干點(diǎn)和路線，據(jù)此去實(shí)地進(jìn)行調(diào)查、校對(duì)修正，繪成底圖。最后，將結(jié)果轉(zhuǎn)繪成工程地質(zhì)圖。 第8頁/共146頁 地基地基：支承由基礎(chǔ)傳來的上部結(jié)構(gòu)荷載的土體：支承由基礎(chǔ)傳來的上部結(jié)構(gòu)荷載的土體( (或巖體或巖體) )。為了保證建筑物及構(gòu)筑物的安全和正常。為了保證建筑物及構(gòu)筑物的安全和正常使用，首先要求地基在荷載作用下不致產(chǎn)生破環(huán)；使用，首先要求地基在荷載作用下不致產(chǎn)生破環(huán)；其次，組成地基的土層某些原因產(chǎn)生的變形其次，組成地基的土層某些原因產(chǎn)生的變形( (例如凍例如凍服、濕陷、膨脹收縮和壓縮等服、濕陷、膨脹收縮和壓縮等) )不能過大。不能過大。 基礎(chǔ)基礎(chǔ)：工程結(jié)構(gòu)

5、物地面以下的部分，用來將上：工程結(jié)構(gòu)物地面以下的部分，用來將上部結(jié)構(gòu)荷載傳給地基，是土木工程結(jié)構(gòu)物的重要組部結(jié)構(gòu)荷載傳給地基，是土木工程結(jié)構(gòu)物的重要組成部分。成部分。地基及基礎(chǔ)工程地基及基礎(chǔ)工程第9頁/共146頁基礎(chǔ)類型 基礎(chǔ)多埋置于地面以下。通常把位于天然地基上、埋置深度小于5m的一般基礎(chǔ)（柱基或墻基）以及埋置深度雖超過5m，但小于基礎(chǔ)寬度的大尺寸基礎(chǔ)（如箱形基礎(chǔ)），統(tǒng)稱為天然地基上的淺基礎(chǔ)。 如果地基屬于軟弱土層（通常指承載力低于100kPa的土層），或者上部有較厚的軟弱土層，不適于做天然地基上的淺基礎(chǔ)時(shí)，也可將淺基礎(chǔ)做在人工地基上。 設(shè)計(jì)時(shí)宜優(yōu)先選用天然地基。當(dāng)這類基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)難以適應(yīng)

6、較差的地基條件時(shí)才考慮采用大型或復(fù)雜的基礎(chǔ)形式，如連續(xù)基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)或人工處理地基。第10頁/共146頁按淺基礎(chǔ)剛度分類 剛性基礎(chǔ)磚基礎(chǔ) 砌石基礎(chǔ) 素混凝土基礎(chǔ) 第11頁/共146頁 擴(kuò)展基礎(chǔ) 當(dāng)剛性基礎(chǔ)不能滿足力學(xué)要求時(shí)，可以做成鋼筋混凝土基礎(chǔ)，稱為擴(kuò)展基礎(chǔ) 墻下擴(kuò)展基礎(chǔ)柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)第12頁/共146頁按淺基礎(chǔ)構(gòu)造分獨(dú)立基礎(chǔ) 條形基礎(chǔ) 殼型基礎(chǔ)第13頁/共146頁筏板基礎(chǔ) 箱形基礎(chǔ)第14頁/共146頁深基礎(chǔ) 位于地基深處承載力較高的土層上，埋置深度大于5m或大于基礎(chǔ)寬度的基礎(chǔ)，稱為深基礎(chǔ) 樁基礎(chǔ)與墩基礎(chǔ) 第15頁/共146頁地下連續(xù)墻沉井第16頁/共146頁地基的破壞形式 由于地基承載力過低時(shí)

7、，會(huì)引起地基的破壞，主要為剪切破壞。第17頁/共146頁第18頁/共146頁第19頁/共146頁 正是由于地基土質(zhì)較差，基礎(chǔ)埋置較淺，僅3.05米,在建到第三層時(shí),基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降。塔頂中心點(diǎn)偏離中心線2.1米,現(xiàn)已偏離5.2米,終成斜塔。 第20頁/共146頁地基處理目的 改善剪切特性 、改善壓縮特性 、改善透水特性 、改善動(dòng)力特性 、改善特殊土的不良地基的特性 地基處理對(duì)象 要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其它高壓縮性土層構(gòu)成的地基 ，特殊土地基帶有地區(qū)性的特點(diǎn)，它包括軟土、濕陷性黃土、膨脹土、紅粘土和凍土等地基 第21頁/共146頁地基處理常用方法地基處理常用方法換填法 預(yù)壓法 強(qiáng)

8、夯法 振沖法 深層攪拌法 砂石樁法 土或灰土擠密樁法 換填法第22頁/共146頁第23頁/共146頁上部建筑結(jié)構(gòu) 隨著我國改革開放的不斷深入，特別是近幾年來安居工程的啟動(dòng)、土地批租政策的實(shí)施、房地產(chǎn)業(yè)的興起、住房改革方案的推行，極大地推動(dòng)了我國建筑業(yè)的發(fā)展。 建筑工程按層數(shù)可分為單層建筑、多層建筑和高層建筑；按材料可以分為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等第24頁/共146頁多層房屋結(jié)構(gòu)的組成多層房屋結(jié)構(gòu)的組成（1 1）板承受施加在板面上的垂直于板面的重力荷）板承受施加在板面上的垂直于板面的重力荷載。載。（2 2）梁承受板傳來的壓力以及梁的自重。）梁承受板傳來的壓力以及梁的自重。（3 3）墻承受

9、梁、板傳來的壓力以及墻的自重。）墻承受梁、板傳來的壓力以及墻的自重。（4 4）柱承受梁傳來的壓力以及柱的自重。）柱承受梁傳來的壓力以及柱的自重。（5 5）基礎(chǔ)承受墻、柱傳來的壓力，并將它擴(kuò)散到）基礎(chǔ)承受墻、柱傳來的壓力，并將它擴(kuò)散到地基中去。地基中去。第25頁/共146頁典型多層房屋結(jié)構(gòu)的組成典型多層房屋結(jié)構(gòu)的組成第26頁/共146頁房屋結(jié)構(gòu)的類別（1 1）以建造房屋結(jié)構(gòu)的主要建筑材料劃分：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、砌體（包括磚、石等）結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、塑料結(jié)構(gòu)、薄膜充氣結(jié)構(gòu)。（2 2）以組成房屋結(jié)構(gòu)的體型劃分：單層結(jié)構(gòu)、多層結(jié)構(gòu)（2 27 7層）、高層結(jié)構(gòu)（8 8層以上）、大跨度結(jié)構(gòu)（跨度在40m

10、40m50m50m以上）。（3 3）房屋結(jié)構(gòu)按使用性質(zhì)分類有：住宅、公共建筑、文教建筑、衛(wèi)生建筑、商業(yè)建筑、旅游建筑、交通建筑、各類工業(yè)建筑、農(nóng)牧業(yè)建筑等。 第27頁/共146頁（4 4）以組成房屋結(jié)構(gòu)的主體結(jié)構(gòu)型式劃分：墻體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、深梁結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)、拱結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、空間薄壁結(jié)構(gòu)等。第28頁/共146頁房屋結(jié)構(gòu)荷載傳遞 豎向荷載傳遞路線 水平荷載傳遞路線第29頁/共146頁單層、低層建筑 一般單層建筑按使用目的可分為民用單層建筑和單層工業(yè)廠房 。 民用單層建筑一般采用磚混結(jié)構(gòu)，即墻體采用磚墻，屋面板采用鋼筋混凝土板。多用于單層住宅、公共建筑、別墅等。 單層工業(yè)廠房一般采用鋼筋混凝土

11、或鋼結(jié)構(gòu)柱，屋蓋采用鋼屋架結(jié)構(gòu)。按結(jié)構(gòu)形式可分為排架結(jié)構(gòu)和剛架結(jié)構(gòu)。排架結(jié)構(gòu)指柱與基礎(chǔ)為剛接，屋架與柱頂?shù)倪B接為鉸接，剛架結(jié)構(gòu)也稱框架結(jié)構(gòu)，即梁或屋架與柱的連接為剛性連接。 第30頁/共146頁單層工業(yè)廠房第31頁/共146頁第32頁/共146頁5050米X40X40米樓頂加建工程第33頁/共146頁6666米輕鋼結(jié)構(gòu)廠房第34頁/共146頁拱形彩板屋頂建筑 第35頁/共146頁湖南某高校體育館方案湖南某高校體育館方案 第36頁/共146頁格林威治千年穹頂內(nèi)景 第37頁/共146頁法國卡巴里奧收費(fèi)站第38頁/共146頁香 港 大 球 場 240m跨度的拱構(gòu)架跨度的拱構(gòu)架上的膜上的膜 屋屋 頂頂

12、 第39頁/共146頁亞特蘭大市佐治亞體育館240m x 192m240m x 192m 第40頁/共146頁薄殼結(jié)構(gòu)悉尼歌劇院第41頁/共146頁混凝土拱形桁架 第42頁/共146頁格拉加尼亞修道院教堂第43頁/共146頁國家游泳中心“水立方”第44頁/共146頁國家體育場國家體育場國家大劇院國家大劇院第45頁/共146頁南京國際展覽中心南京國際展覽中心第46頁/共146頁多層建筑 多層結(jié)構(gòu)常用的結(jié)構(gòu)形式為混合結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu) 混合結(jié)構(gòu)指用不同的材料建造的房屋，通常墻體采用磚砌體，屋面和樓板采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，故亦稱磚混結(jié)構(gòu)。 目前，我國的混合結(jié)構(gòu)最高已達(dá)到11層，局部已達(dá)到12層。以前混合結(jié)

13、構(gòu)的墻體主要采用普通粘土磚，但因普通粘土磚的制作需使用大量的粘土，對(duì)我們寶貴的土地資源是很大的消耗。因此，國家已逐漸在各地區(qū)禁止大面積使用普通粘土磚，而推廣空心砌塊的應(yīng)用第47頁/共146頁 框架結(jié)構(gòu)指由梁和柱剛性連接而成骨架的結(jié)構(gòu)，如下面的動(dòng)畫所示。框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高、自重輕、整體性和抗震性能好。因其采用梁柱承重，因此建筑布置靈活，可獲得較大的使用空間，使用廣泛，主要應(yīng)用于多層工業(yè)廠房、倉庫、商場、辦公樓等建筑。 第48頁/共146頁第49頁/共146頁 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡介第50頁/共146頁高層建筑基本結(jié)構(gòu)體系及其發(fā)展高層建筑基本結(jié)構(gòu)體系 框架體系 剪力墻體系 內(nèi)芯和外伸體系 筒式體系

14、混合體系等。第51頁/共146頁框架體系 分為抗彎框架、支撐框架。 抗彎框架僅由梁柱組成，由梁承受彎矩，柱承受彎矩、壓力和剪力。 支撐框架：為增加框架的側(cè)向剛度，在柱間加設(shè)了支撐。 支撐框架相當(dāng)于豎向桁架。 支撐（斜腹桿）直接承受拉力或壓力，側(cè)向位移減小。第52頁/共146頁北京長富宮飯店結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層平面（地下2 2層，地上2626層，高90.85m90.85m）第53頁/共146頁第54頁/共146頁剪力墻體系 剪力墻一般為一段鋼筋混凝土墻體，它在平面內(nèi)剛度和承載力很大。 廣州白云賓館標(biāo)準(zhǔn)層平面圖廣州白云賓館標(biāo)準(zhǔn)層平面圖（地下（地下1 1層，地上層，地上3333層，高層，高112.45m112

15、.45m）第55頁/共146頁由框架和剪力墻組成的體系為框剪體系。 廣州中天廣場大廈（8080層，321.9m321.9m）第56頁/共146頁內(nèi)芯和外伸體系 內(nèi)芯一般為剛度大的結(jié)構(gòu)如剪力墻結(jié)構(gòu)。 外伸結(jié)構(gòu)為與內(nèi)芯剛性連接的水平結(jié)構(gòu)，一般為高度很大的鋼筋混凝土梁或鋼桁架。第57頁/共146頁北京京城北京京城大廈大廈（地下（地下4 4層，層，地上地上5252層，層，高高183.5m183.5m）剛性框架剛性框架剪力桁剪力桁架周邊架周邊外伸桁架外伸桁架體系體系 第58頁/共146頁馬來西亞石油雙塔樓（地上馬來西亞石油雙塔樓（地上8888層，層，總四百五十總四百五十米）米）第59頁/共146頁筒式體

16、系 筒體一般由剪力墻組成。 一般筒式體系為組合體，如：框筒體系、筒中筒體系，桁架筒體系、成束筒體系。第60頁/共146頁承受承受側(cè)向側(cè)向荷載荷載時(shí)框時(shí)框架筒架筒體的體的受力受力性能性能第61頁/共146頁框筒體系 內(nèi)芯由剪力墻組成，周邊為框架結(jié)構(gòu)。深圳華聯(lián)大廈深圳華聯(lián)大廈（地上（地上2626層，高層，高88.8m88.8m）第62頁/共146頁筒中筒體系 當(dāng)周邊柱間距較為密近時(shí)，可將周邊框架視為外筒，構(gòu)成筒中筒體系。廣州廣東國際大廈廣州廣東國際大廈（地上（地上6363層，層，高高200.18m200.18m）第63頁/共146頁桁架筒體系 采用斜撐增加體系的剛度，減小剪力滯后現(xiàn)象。香港中國銀行

17、香港中國銀行（7070層，高層，高315m315m）第64頁/共146頁紐約第三大道紐約第三大道780780號(hào)號(hào)大樓大樓（地上（地上5050層，高層，高174m174m）混凝土斜撐式桁筒混凝土斜撐式桁筒體系體系第65頁/共146頁美國芝加哥的西爾斯塔樓（ Sears ，1974），地上110層，地下3層，高443m，包括兩根TV天線高475.18m，采用鋼結(jié)構(gòu)成束筒體系。150層由9個(gè)小方筒連組成一個(gè)大方形筒體，在5166層截去一個(gè)對(duì)角線上的二個(gè)筒，6790層又截去另一對(duì)角線上的另兩個(gè)筒，91層及以上只保留二個(gè)筒，形成立面的參差錯(cuò)落，使立面富有變化和層次，簡潔明快。 第66頁/共146頁成束筒

18、體系成束筒體系1-50層91層以上67-90層51-60層第67頁/共146頁混合體系 不 是 采用單一的抵抗側(cè)向荷載的結(jié)構(gòu)體系。新加坡海外聯(lián)合銀行中心新加坡海外聯(lián)合銀行中心第68頁/共146頁轉(zhuǎn)換大梁與框支剪力墻體系 轉(zhuǎn) 換 大 梁 ：用來將上部框架柱或剪力墻截?cái)?，承托上部結(jié)構(gòu)。 框支剪力墻：當(dāng)將上部剪力墻截?cái)?，用轉(zhuǎn)換大梁承托時(shí)，下部采用框架柱支承。第69頁/共146頁（2 2）我國高層建筑的發(fā)展, ,層數(shù)增多，高度加大第70頁/共146頁金茂大廈（八十八層，四百二十米）金茂大廈（八十八層，四百二十米）第71頁/共146頁環(huán)球金融中心（九十五層，四百六十米）環(huán)球金融中心（九十五層，四百六十米

19、）第72頁/共146頁環(huán)球金融中心環(huán)球金融中心效果圖第73頁/共146頁標(biāo)準(zhǔn)平面豎向構(gòu)件第74頁/共146頁三重結(jié)構(gòu)體系第75頁/共146頁核心筒體系帶狀桁架分布第76頁/共146頁伸臂桁架布置第77頁/共146頁高 層 建 筑向多用途、多 功 能 發(fā)展第78頁/共146頁平面布置和立面體型日益復(fù)雜第79頁/共146頁第80頁/共146頁結(jié)構(gòu)體系日趨多樣化19801980年以前年以前第81頁/共146頁19801980年以后年以后第82頁/共146頁19901990年以后年以后第83頁/共146頁中國中央電視臺(tái)新址中國中央電視臺(tái)新址第84頁/共146頁鋼結(jié)構(gòu)高層建筑發(fā)展迅速（部分）上海金貿(mào)大廈

20、 （鋼筋混凝土核心筒，外框鋼柱）深圳地王大廈 （鋼筋混凝土核心筒，外框鋼結(jié)構(gòu)）浦東國際金融大廈 （鋼筋混凝土核心筒，外框鋼結(jié)構(gòu)）北京國貿(mào)中心 （內(nèi)、外鋼框架鋼支撐筒體）上海希爾頓飯店 （鋼筋混凝土核心筒，外框鋼結(jié)構(gòu)）北京長富宮飯店 （純鋼框架）上海世界廣場 （鋼框架鋼支撐）上海錦江飯店 （鋼框架鋼支撐及鋼板剪力墻）第85頁/共146頁純鋼結(jié)構(gòu)超高層第86頁/共146頁現(xiàn)代木結(jié)構(gòu) 現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)用材一部分直接應(yīng)用原木； 現(xiàn)在開始越來越多地應(yīng)用人造木材，也就是木質(zhì)復(fù)合材料，如膠合疊層木材（Glued Laminated timber，簡稱Glulam)、單板層積材（Laminated Veneer L

21、umber，簡稱LVL）。 此類木材能夠?qū)⒔Y(jié)構(gòu)用木材擴(kuò)展到人工速生樹種，可以做成任意形狀的構(gòu)件，成品規(guī)格尺寸靈活，強(qiáng)度變異性小，容許應(yīng)力高，提高了材料的利用率、實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。第87頁/共146頁 Glulam的加工 Glulam一般是由厚度約為25cm的木板經(jīng)過施膠膠合而成，各單板順紋組合，加工方便；而且可以制成任意形狀的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。右圖為一個(gè)梁體構(gòu)件的橫截面外觀。第88頁/共146頁 LVL的加工 LVL是以小徑材和低質(zhì)原木為主要原材料，旋切成23.5mm厚度的單板，經(jīng)順紋組坯膠合而成的新型結(jié)構(gòu)材。其生產(chǎn)工藝流程如右圖。第89頁/共146頁LVL加工機(jī)械第90頁/共146頁 木結(jié)構(gòu)由于自重輕

22、，所以對(duì)施工機(jī)械的要求相對(duì)很低； 大部分構(gòu)件都可以在工廠內(nèi)加工制作，現(xiàn)場安裝簡便快捷； 木結(jié)構(gòu)施工主要是進(jìn)行現(xiàn)場拼裝工作，節(jié)省勞動(dòng)力，施工時(shí)間短； 由于上部結(jié)構(gòu)的自重輕，所以對(duì)基礎(chǔ)處理要求相對(duì)較低，大大降低了成本。第91頁/共146頁現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑符合可持續(xù)發(fā)展原則 當(dāng)前，國內(nèi)對(duì)環(huán)保問題越來越重視，而木結(jié)構(gòu)建筑作為綠色建筑得到了國家的重新審視；木結(jié)構(gòu)的發(fā)展可以使我國形成建筑多元化、個(gè)性化，促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)的全面、健康發(fā)展；第92頁/共146頁 現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)材料的發(fā)展又會(huì)刺激人工林的發(fā)展，同時(shí)間接的保護(hù)了我國的天然林資源，形成一種良性循環(huán)，促進(jìn)環(huán)境與人類的協(xié)調(diào)發(fā)展； 現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)的發(fā)展可以帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)如

23、木材加工工業(yè)、新型材料、旅游業(yè)等的發(fā)展，能有效地拉動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)，增加就業(yè)機(jī)會(huì)；第93頁/共146頁現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)節(jié)省能源、生態(tài)環(huán)保 木材是可再生資源，其生產(chǎn)耗能遠(yuǎn)低于其它建筑材料如鋼或混凝土，同時(shí)鋼或混凝土的生產(chǎn)過程還伴隨著大量CO2的產(chǎn)生，而木材的生產(chǎn)過程亦即生長過程是消耗CO2產(chǎn)生氧氣的過程，有利于保護(hù)環(huán)境。 任何其他一種建筑材料的應(yīng)用，其本質(zhì)都是向環(huán)境強(qiáng)行引入一種“異物”，它會(huì)破壞天然體系固有的環(huán)境鏈。木結(jié)構(gòu)建筑完全是取自然，用之天然的建筑手段，順應(yīng)環(huán)境的循環(huán)體系。第94頁/共146頁現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)有良好的物理性能 保溫隔熱 天然及加工性能優(yōu)良 防蟲、防腐、阻燃以及防潮性能好 優(yōu)良的聲學(xué)效果和美學(xué)

24、視覺感受第95頁/共146頁現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)有優(yōu)良的結(jié)構(gòu)性能 木材的強(qiáng)重比很高 抗震性能好 耐久性能好第96頁/共146頁 木結(jié)構(gòu)多層建筑一般為24層，發(fā)達(dá)國家的住宅建筑有相當(dāng)一部分都是木結(jié)構(gòu)建筑，而在美國尤為突出，75為木結(jié)構(gòu)住宅。 部分用于大跨建筑第97頁/共146頁第98頁/共146頁某大型木結(jié)構(gòu)穹頂施工現(xiàn)場某大型木結(jié)構(gòu)穹頂施工現(xiàn)場第99頁/共146頁第100頁/共146頁第101頁/共146頁特種工程結(jié)構(gòu)第102頁/共146頁特種工程結(jié)構(gòu) 指一般工程結(jié)構(gòu)之外，具有特殊用途的工程結(jié)構(gòu)，包括： 高聳結(jié)構(gòu)高聳結(jié)構(gòu) 海洋工程結(jié)構(gòu)海洋工程結(jié)構(gòu) 管道結(jié)構(gòu)管道結(jié)構(gòu) 容器結(jié)構(gòu)容器結(jié)構(gòu)第103頁/共146頁高

25、聳結(jié)構(gòu) 指高度較大、橫斷面相對(duì)較小的結(jié)構(gòu)，以水指高度較大、橫斷面相對(duì)較小的結(jié)構(gòu)，以水平荷載（特別是風(fēng)荷載）為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要依平荷載（特別是風(fēng)荷載）為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。據(jù)。 高聳結(jié)構(gòu)也稱塔桅結(jié)構(gòu)，根據(jù)其結(jié)構(gòu)形高聳結(jié)構(gòu)也稱塔桅結(jié)構(gòu)，根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式可分為：式可分為： 塔式結(jié)構(gòu)塔式結(jié)構(gòu) 桅式結(jié)構(gòu)桅式結(jié)構(gòu)第104頁/共146頁塔式結(jié)構(gòu)下端固定、上端自下端固定、上端自由的高聳構(gòu)筑物。由的高聳構(gòu)筑物。以自重及水平荷載以自重及水平荷載為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。依據(jù)。 古塔古塔 無線電塔無線電塔 冷卻塔冷卻塔 水塔水塔排氣塔排氣塔 衛(wèi)星發(fā)射塔衛(wèi)星發(fā)射塔 煙囪煙囪南京燕子磯跨江輸電線路塔南京燕子磯跨

26、江輸電線路塔第105頁/共146頁古 塔 佛宮寺釋加塔佛宮寺釋加塔( (應(yīng)縣木塔應(yīng)縣木塔) )，中國，中國古代木結(jié)構(gòu)，位于山西應(yīng)縣，建于古代木結(jié)構(gòu)，位于山西應(yīng)縣，建于10561056年。年。 玉泉寺鐵塔玉泉寺鐵塔，中國現(xiàn)存最高中國現(xiàn)存最高的鑄鐵塔，仿木構(gòu)樓閣式，位于湖北的鑄鐵塔，仿木構(gòu)樓閣式，位于湖北荊州，建于荊州，建于10611061年。年。第106頁/共146頁古 塔 嵩岳寺塔嵩岳寺塔，中國最古密檐中國最古密檐式磚塔，位于河南登封，建于式磚塔，位于河南登封，建于523523年年。 云巖寺塔，中國古磚結(jié)構(gòu)，位于蘇州虎丘山上，建于959960年。第107頁/共146頁古 塔開元寺雙塔開元寺雙塔

27、，中國古石結(jié)構(gòu)，位于福建省泉州，建于中國古石結(jié)構(gòu)，位于福建省泉州，建于1237124012371240年。年。第108頁/共146頁古 塔 比薩斜塔比薩斜塔，意大意大利著名中世紀(jì)建利著名中世紀(jì)建筑比薩大教堂的筑比薩大教堂的一部分。一部分。第109頁/共146頁無線電塔埃菲爾鐵塔埃菲爾鐵塔, ,18891889年為巴年為巴黎博覽會(huì)而建造，塔高黎博覽會(huì)而建造，塔高300300米，當(dāng)時(shí)只供游覽和米，當(dāng)時(shí)只供游覽和美化城市用。美化城市用。19211921年后年后在塔頂裝設(shè)了無線電天在塔頂裝設(shè)了無線電天線和電視天線，總高度線和電視天線，總高度達(dá)到達(dá)到321321米。米。第110頁/共146頁無線電塔無線

28、電塔 加拿大多倫多電視塔加拿大多倫多電視塔，高，高553553米，米，19751975年建成，是目前世界上最高構(gòu)筑物。年建成，是目前世界上最高構(gòu)筑物。日本東京電視塔日本東京電視塔，高，高333333米。米。第111頁/共146頁無線電塔無線電塔武漢電視塔武漢電視塔法蘭克福電視塔法蘭克福電視塔第112頁/共146頁冷卻塔根據(jù)冷卻過程的不同，分為濕式冷卻塔和干式冷卻塔兩類。濕式冷卻塔主要以根據(jù)冷卻過程的不同，分為濕式冷卻塔和干式冷卻塔兩類。濕式冷卻塔主要以蒸發(fā)過程散熱，干式冷卻塔主要以傳導(dǎo)、對(duì)流散熱。蒸發(fā)過程散熱，干式冷卻塔主要以傳導(dǎo)、對(duì)流散熱。第113頁/共146頁水 塔倒錐殼式水塔倒錐殼式水塔

29、圓柱殼式水塔圓柱殼式水塔倒錐殼式水柜倒錐殼式水柜圓柱殼式水柜圓柱殼式水柜第114頁/共146頁排 氣 塔排氣塔結(jié)構(gòu)圖排氣塔結(jié)構(gòu)圖 北京燕山東風(fēng)化工北京燕山東風(fēng)化工廠硝酸尾氣排氣塔。廠硝酸尾氣排氣塔。第115頁/共146頁衛(wèi) 星 發(fā) 射 塔 衛(wèi)星發(fā)射塔，1983年8月19日科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星在此發(fā)射。第116頁/共146頁煙煙 囪囪第117頁/共146頁秦嶺電站四筒式砼煙囪秦嶺電站四筒式砼煙囪鋼煙囪鋼煙囪第118頁/共146頁桅桅 式式 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 由一根下端為鉸接或剛接由一根下端為鉸接或剛接的豎立細(xì)長桿身桅桿和若干層的豎立細(xì)長桿身桅桿和若干層纖繩所組成的構(gòu)筑物，纖繩拉纖繩所組成的構(gòu)筑物，纖繩拉住桿身

30、使其保持直立和穩(wěn)定。住桿身使其保持直立和穩(wěn)定。 無線電塔無線電塔 輸電線路塔輸電線路塔 環(huán)境氣象塔環(huán)境氣象塔 煙囪煙囪第119頁/共146頁輸輸 電電 線線 路路 塔塔第120頁/共146頁環(huán) 境 氣 象 塔北京環(huán)境氣象塔（大北京環(huán)境氣象塔（大氣污染監(jiān)測塔）氣污染監(jiān)測塔），1977年建成，三邊形格構(gòu)式桅桿，高325米，結(jié)構(gòu)總重220噸，其中纖繩重30噸。第121頁/共146頁海 洋 工 程 結(jié) 構(gòu) 在近海區(qū)域設(shè)置或建造的工程構(gòu)筑物。例如在近海區(qū)域設(shè)置或建造的工程構(gòu)筑物。例如：海洋石油鉆井、采油、儲(chǔ)油及系泊平臺(tái)，海底：海洋石油鉆井、采油、儲(chǔ)油及系泊平臺(tái)，海底輸油管線，海洋潮汐和溫差電站，海底隧道

31、，海輸油管線，海洋潮汐和溫差電站，海底隧道，海洋觀察站，海上導(dǎo)航燈塔，海洋觀光站及海上飛洋觀察站，海上導(dǎo)航燈塔，海洋觀光站及海上飛機(jī)場等。機(jī)場等。第122頁/共146頁海洋平臺(tái) 為在海上進(jìn)行鉆井、采油、集運(yùn)、觀測、導(dǎo)為在海上進(jìn)行鉆井、采油、集運(yùn)、觀測、導(dǎo)航、施工等活動(dòng)提供生產(chǎn)和生活設(shè)施的構(gòu)筑物。航、施工等活動(dòng)提供生產(chǎn)和生活設(shè)施的構(gòu)筑物。按其結(jié)構(gòu)特性和工作狀態(tài)可分為按其結(jié)構(gòu)特性和工作狀態(tài)可分為固定式固定式、活動(dòng)式活動(dòng)式和和半固定半固定式三大類。固定式平臺(tái)的下部由樁、擴(kuò)式三大類。固定式平臺(tái)的下部由樁、擴(kuò)大基腳或其他構(gòu)造直接支承并固著于海底，按支大基腳或其他構(gòu)造直接支承并固著于海底，按支承情況分為樁

32、基式和重力式兩種。承情況分為樁基式和重力式兩種。 活動(dòng)式平臺(tái)浮于水中或支承于海底，能從一活動(dòng)式平臺(tái)浮于水中或支承于海底，能從一井位移至另一井位，按支承情況可分為著底式和井位移至另一井位，按支承情況可分為著底式和浮動(dòng)式兩類。半固定式海洋平臺(tái)既能固定在深水浮動(dòng)式兩類。半固定式海洋平臺(tái)既能固定在深水中，又具有可移性，張力腿式平臺(tái)即屬此類。中，又具有可移性，張力腿式平臺(tái)即屬此類。第123頁/共146頁海洋平臺(tái)海洋平臺(tái)與陸上建海洋平臺(tái)與陸上建筑的比較筑的比較第124頁/共146頁管道結(jié)構(gòu)用于輸送液體、氣體或松散固體的管道及其支承結(jié)用于輸送液體、氣體或松散固體的管道及其支承結(jié)構(gòu)。構(gòu)。管道必須能防漏和耐受所

33、輸送物質(zhì)的溫度、壓力（管道必須能防漏和耐受所輸送物質(zhì)的溫度、壓力（內(nèi)壓）、腐蝕和磨損作用。管道結(jié)構(gòu)則被設(shè)計(jì)用來內(nèi)壓）、腐蝕和磨損作用。管道結(jié)構(gòu)則被設(shè)計(jì)用來承受自重、輸送物料重和各種其他外荷載。按照敷承受自重、輸送物料重和各種其他外荷載。按照敷設(shè)方式，管道可分為：設(shè)方式，管道可分為： 地下管道地下管道 水下管道水下管道 架空管道架空管道第125頁/共146頁地下管道 現(xiàn)代地下管道種類繁多，有圓形、橢圓形、半橢現(xiàn)代地下管道種類繁多，有圓形、橢圓形、半橢圓形、多圓心形、卵形、矩形（單孔、雙孔和多圓形、多圓心形、卵形、矩形（單孔、雙孔和多孔）、馬蹄形等各種斷面形式，建造材料有鋼、孔）、馬蹄形等各種斷面

34、形式，建造材料有鋼、鑄鐵、混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土、磚鑄鐵、混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土、磚、石、石棉水泥、陶土、塑料、玻璃鋼（增強(qiáng)塑、石、石棉水泥、陶土、塑料、玻璃鋼（增強(qiáng)塑料）等。料）等。中國古代早已采用陶土燒制的地下排水管道。明中國古代早已采用陶土燒制的地下排水管道。明朝建都北京，大量采用磚和條石砌筑地下排水管朝建都北京，大量采用磚和條石砌筑地下排水管道。寬達(dá)道。寬達(dá)1 1米左右，高達(dá)米左右，高達(dá)2 2米左右。米左右。第126頁/共146頁地下管道預(yù)制預(yù)制形鋼筋混凝土管道形鋼筋混凝土管道第127頁/共146頁水下管道 水下管道不受水深、地形等條件水下管道不受水深、地形等條件的

35、限制，輸送效率高、耗能少。大的限制，輸送效率高、耗能少。大多數(shù)埋于水下土層中，因而檢查和多數(shù)埋于水下土層中，因而檢查和維修較困難。登陸部分常處于潮差維修較困難。登陸部分常處于潮差段或波浪破碎區(qū)，易受風(fēng)浪、潮流段或波浪破碎區(qū)，易受風(fēng)浪、潮流、冰凌等影響，在規(guī)劃和設(shè)計(jì)時(shí)要、冰凌等影響，在規(guī)劃和設(shè)計(jì)時(shí)要考慮預(yù)防措施。考慮預(yù)防措施。水下管道多為鋼筋混凝土管和鋼管水下管道多為鋼筋混凝土管和鋼管。按其斷面構(gòu)造可分為單層管、雙。按其斷面構(gòu)造可分為單層管、雙層管和三層管。層管和三層管。第128頁/共146頁架空管道 由跨越結(jié)構(gòu)、支承由跨越結(jié)構(gòu)、支承結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)三部分結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)三部分組成。當(dāng)跨度不大組成。當(dāng)跨度不

36、大時(shí)，可直接采用管時(shí)，可直接采用管道跨越的型式。道跨越的型式。第129頁/共146頁架空管道 當(dāng)跨度較大時(shí)，可采用結(jié)當(dāng)跨度較大時(shí)，可采用結(jié)構(gòu)跨越或組合跨越的型式構(gòu)跨越或組合跨越的型式。第130頁/共146頁容器結(jié)構(gòu)儲(chǔ)存氣體、液體或松散固體的構(gòu)筑物。容器結(jié)構(gòu)可以建造在地下、半地下或儲(chǔ)存氣體、液體或松散固體的構(gòu)筑物。容器結(jié)構(gòu)可以建造在地下、半地下或地面上，也可架立空中。地面上，也可架立空中。常見的容器結(jié)構(gòu)有：常見的容器結(jié)構(gòu)有： 筒倉筒倉 水池水池 油罐油罐 儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)氣罐 反應(yīng)堆壓力容器反應(yīng)堆壓力容器 反應(yīng)堆安全殼反應(yīng)堆安全殼第131頁/共146頁筒 倉筒倉是儲(chǔ)存松散固體的立式容筒倉是儲(chǔ)存松散固體的

37、立式容器，廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和儲(chǔ)器，廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)部門。筒倉的平面形狀有正運(yùn)部門。筒倉的平面形狀有正方形、矩形、多邊形和圓形等方形、矩形、多邊形和圓形等。鋼筋混凝土群倉剖面鋼筋混凝土群倉剖面第132頁/共146頁深倉深倉潛倉潛倉筒倉結(jié)構(gòu)筒倉結(jié)構(gòu)第133頁/共146頁水 池供直接使用或供處理用的貯水容器，前者稱貯水池，后者稱水處理池（如冷卻池供直接使用或供處理用的貯水容器，前者稱貯水池，后者稱水處理池（如冷卻池、沉淀池、澄清池和過濾池等）。、沉淀池、澄清池和過濾池等）。水池可用土、鋼、鋼筋混凝土和磚石等材料建造。水池的平面形狀有圓形、方形水池可用土、鋼、鋼筋混凝土和磚石等材料建造。水池

38、的平面形狀有圓形、方形、矩形和多邊形等，可以是單格的，也可以是多格的。水池按位置的高低可分為、矩形和多邊形等，可以是單格的，也可以是多格的。水池按位置的高低可分為架空式、地面式、半地下式及地下式四種。水池一般由底板和壁板組成，有些水架空式、地面式、半地下式及地下式四種。水池一般由底板和壁板組成，有些水池設(shè)有頂板。池設(shè)有頂板。圓形水池圓形水池第134頁/共146頁水池同水塔一樣用于儲(chǔ)水。不同的是：而水塔則水池同水塔一樣用于儲(chǔ)水。不同的是：而水塔則用支架或支筒支承，水池多建造在地面和地下用支架或支筒支承，水池多建造在地面和地下 第135頁/共146頁油 罐儲(chǔ)存原油或其他石油產(chǎn)品的容器。用在煉油廠、

39、油田儲(chǔ)存原油或其他石油產(chǎn)品的容器。用在煉油廠、油田、油庫以及其他工業(yè)中。油罐區(qū)由多個(gè)油罐組成，每、油庫以及其他工業(yè)中。油罐區(qū)由多個(gè)油罐組成，每個(gè)油罐區(qū)一般儲(chǔ)存一種油品。油罐區(qū)要有消防、防雷個(gè)油罐區(qū)一般儲(chǔ)存一種油品。油罐區(qū)要有消防、防雷及防靜電等設(shè)施。地上油罐區(qū)還要建立防火堤。及防靜電等設(shè)施。地上油罐區(qū)還要建立防火堤。油罐按材料分為鋼、鋼筋混凝土和磚石三種。鋼油罐油罐按材料分為鋼、鋼筋混凝土和磚石三種。鋼油罐有立式（包括拱頂式和浮頂式圓筒形）、球殼式（球有立式（包括拱頂式和浮頂式圓筒形）、球殼式（球形）和臥式（圓筒形）。按儲(chǔ)存的油品性質(zhì)可分為重形）和臥式（圓筒形）。按儲(chǔ)存的油品性質(zhì)可分為重油罐和輕油罐。按埋設(shè)深度可分為地上式、半地