《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課件第一章-港航

1鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理DesignPrinciplesofSteelStructure鋼結(jié)構(gòu)是土木工程專業(yè)的主要專業(yè)課之一，為必修考試科目,也是我國(guó)注冊(cè)結(jié)構(gòu)師考試科目。鋼結(jié)構(gòu)是當(dāng)前我國(guó)重點(diǎn)推廣和發(fā)展的結(jié)構(gòu)形式。鋼結(jié)構(gòu)是采用鋼材制作而成的結(jié)構(gòu)，是建筑、橋梁、水利工程的主要結(jié)構(gòu)形式之一。本課程的主要內(nèi)容包括材料、連接、基本構(gòu)件三大部分。不同結(jié)構(gòu)形式都是由基本構(gòu)件聯(lián)結(jié)而成，基本構(gòu)件的核心問(wèn)題是強(qiáng)度和穩(wěn)定問(wèn)題。本課程為2學(xué)分,計(jì)劃授課32學(xué)時(shí)。基本要求課程概況課程成績(jī):70%考試+30%（平時(shí)成績(jī)＋課堂出勤）平時(shí)成績(jī)包括作業(yè)、課堂提問(wèn)等。不遲到、不曠課。曠課達(dá)6次及以上者，增加面試。鼓勵(lì)開展研究工作，自己撰寫專題研究論文，獲得加分，有價(jià)值論文指導(dǎo)之后向有關(guān)刊物推薦。建議基本要求學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)搞清基本概念，掌握設(shè)計(jì)原理，熟悉構(gòu)造要求，多作習(xí)題與思考題，避免眼高手低。教材《鋼結(jié)構(gòu)》（第三版），為高等學(xué)校十一五國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，為江蘇省精品教材。歡迎同學(xué)們對(duì)教材的不足之處提出寶貴意見，以便進(jìn)一步改進(jìn)。講課主要講述重點(diǎn)和難點(diǎn)，為了便于大家學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)，建議作好筆記。多注意身邊的鋼結(jié)構(gòu)建筑，建議寫一些小論文。聯(lián)系方式建議專業(yè)認(rèn)識(shí)

ffwei@如有疑問(wèn)或?qū)虒W(xué)有意見，可發(fā)郵件辦公室：科學(xué)館主樓416希望通過(guò)兩個(gè)月的努力，讓大家對(duì)鋼結(jié)構(gòu)有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)！聯(lián)系方式工程事故大家談?wù)勔娺^(guò)的最有特色的鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)認(rèn)識(shí)工程事故工程事故工程事故工程事故南京一加油站被雪壓倒塌4人死亡16人受傷工程事故工程事故德國(guó)南部大雪造成體育館倒塌，9死36傷工程事故工程事故西班牙一座體育館被強(qiáng)風(fēng)吹塌致4死15傷工程事故工程事故美國(guó)明尼蘇達(dá)維京人隊(duì)體育場(chǎng)的圓型屋頂被積雪壓塌工程事故工程事故2004年5月法國(guó)巴黎戴高樂(lè)機(jī)場(chǎng)剛建成的2E候機(jī)廳發(fā)生屋頂坍塌工程事故工程事故2007年1月雨雪、大風(fēng)及材料老化導(dǎo)致將用于舉辦2010年冬奧會(huì)開幕式和閉幕式的溫哥華體育場(chǎng)穹頂坍塌工程事故工程事故2009年6月，竣工剛滿一年，耗資2億7000萬(wàn)令吉的馬來(lái)西亞蘇丹米占再納阿比丁體育館頂蓋坍塌鋼結(jié)構(gòu)定義工程事故俄羅斯莫斯科水上樂(lè)園屋頂?shù)顾?8死95傷，原因在室內(nèi)外溫差高達(dá)51攝氏度情況下，施工焊接時(shí)殘留的冷凝劑使鋼結(jié)構(gòu)迅速疲勞，無(wú)法承重而斷裂鋼結(jié)構(gòu)是土木工程的主要結(jié)構(gòu)形式之一。鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)等都屬于按材料劃分的工程結(jié)構(gòu)的不同分支。定義：由鋼板、熱軋型鋼或冷加工成型的薄壁型鋼以及鋼索為主材建造的工程結(jié)構(gòu)，稱為鋼結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)的定義鋼結(jié)構(gòu)定義以結(jié)構(gòu)鋼（StructureSteel）為主要承重體系的工程結(jié)構(gòu)；本課程中特指建筑、橋梁及各類構(gòu)筑物中的主要承重體系；工程結(jié)構(gòu)中子結(jié)構(gòu)或局部構(gòu)件也可采用鋼結(jié)構(gòu)；構(gòu)件：承重體系中有著獨(dú)立的力學(xué)功能的基本單元，可以是桿件、板件、索等單元，或這些單元組合。鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)鋼結(jié)構(gòu)定義1）可靠性高3）塑性、韌性好4）制造簡(jiǎn)便，施工工期短

5）密封性能好6）可重復(fù)使用7）耐熱性較好，耐火性差8）耐腐蝕性差9）低溫冷脆傾向可靠性高2）強(qiáng)度高、重量輕鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)鋼材在鋼廠生產(chǎn)時(shí)，整個(gè)過(guò)程可嚴(yán)格控制，質(zhì)量比較穩(wěn)定；鋼材組織均勻，接近于各向同性勻質(zhì)體，鋼材的物理力學(xué)特性與工程力學(xué)對(duì)材料性能所作的基本假定符合較好；鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作性能比較符合目前采用的理論計(jì)算結(jié)果；鋼結(jié)構(gòu)通常是在工廠制作，現(xiàn)場(chǎng)安裝，加工制作和安裝可嚴(yán)格控制，施工質(zhì)量有保證；所以說(shuō)鋼結(jié)構(gòu)的可靠性高。強(qiáng)度高、重量輕優(yōu)點(diǎn)—可靠性高鋼材與其它材料相比，它的強(qiáng)度比混凝土要高得多，在同樣的受力條件下，鋼結(jié)構(gòu)材料少，自重輕，便于運(yùn)輸和安裝，基礎(chǔ)費(fèi)用低。塑性、韌性好優(yōu)點(diǎn)—強(qiáng)度高、重量輕制造簡(jiǎn)便，施工工期短鋼材的塑性好，鋼結(jié)構(gòu)破壞前一般都會(huì)產(chǎn)生顯著的變形，易于被發(fā)現(xiàn)，可及時(shí)采取補(bǔ)救措施，避免重大事故發(fā)生；鋼材的韌性好，鋼結(jié)構(gòu)對(duì)動(dòng)力荷載的適應(yīng)性強(qiáng)，具有良好的吸能能力，抗震性能優(yōu)越。優(yōu)點(diǎn)—塑性、韌性好制造簡(jiǎn)便，施工工期短優(yōu)點(diǎn)—制作簡(jiǎn)便、施工工期短密封性能好鋼結(jié)構(gòu)一般在專業(yè)工廠制造，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，是工程結(jié)構(gòu)中工業(yè)化程度最高的一種結(jié)構(gòu)；構(gòu)件制造完成后，運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)拼裝成結(jié)構(gòu)，施工工期短，可盡快發(fā)揮投資的經(jīng)濟(jì)效益；鋼結(jié)構(gòu)由于良好的加工性能和焊接性能，易于加固、改建和拆遷；南京三橋?qū)嶋H建設(shè)工期2年零2個(gè)月，比核準(zhǔn)工期4年提前了22個(gè)月。優(yōu)點(diǎn)—制作簡(jiǎn)便、施工工期短耐熱性較好，耐火性差鋼結(jié)構(gòu)采用焊接連接可制成水密性和氣密性較好的常壓和高壓容器結(jié)構(gòu)和管道?？啥啻尾鹧b，重復(fù)使用，回收率達(dá)70%左右重復(fù)使用性好，可在臨時(shí)性工程中反復(fù)使用20～30次密封性能好可重復(fù)使用優(yōu)點(diǎn)-密封性好、可重復(fù)使用防火保護(hù)施工圖當(dāng)普通鋼材溫度在200℃以內(nèi)時(shí)，鋼材的主要性能變化很小，具有較好的耐熱性能。當(dāng)溫度達(dá)600℃以上時(shí)，鋼材的承載力幾乎完全喪失，所以說(shuō)鋼材不耐火。當(dāng)溫度在250℃左右時(shí)，鋼材的塑性和韌性降低，破壞時(shí)常呈脆性斷裂。裸露鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限一般為15~20分鐘；考慮一定的安全儲(chǔ)備，當(dāng)結(jié)構(gòu)表面長(zhǎng)期受輻射熱溫度不小于150℃時(shí)，需加以隔熱防護(hù)；當(dāng)有防火要求時(shí)，要采取防火措施：防火涂料噴涂保護(hù)、防火板包覆保護(hù)、其它防火材料包覆保護(hù)。優(yōu)缺點(diǎn)-耐熱性好，耐火性差火災(zāi)破壞圖片防火措施某38米鋼塔過(guò)火后的腳手架耐腐蝕性差火災(zāi)破壞事故耐腐蝕性差在沒(méi)有腐蝕性介質(zhì)的一般環(huán)境中，鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)除銹后再涂上合格的防銹涂料后，銹蝕問(wèn)題并不嚴(yán)重。但在潮濕和有腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中，鋼結(jié)構(gòu)容易銹蝕，需定期維護(hù)，增加了維護(hù)費(fèi)用。我國(guó)已研究生產(chǎn)出抗銹蝕性能良好的耐大氣腐蝕鋼，并用于工程結(jié)構(gòu)；南京長(zhǎng)江三橋（設(shè)計(jì)壽命100年）選用氟碳涂料，可保持鋼塔50年不生銹。低溫冷脆傾向在負(fù)溫度區(qū)，鋼材的塑性和韌性隨著溫度降低而變差。鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展概況缺點(diǎn)-耐腐蝕性差、低溫冷脆傾向古代中外建筑鋼結(jié)構(gòu)用量比較18世紀(jì)歐洲工業(yè)革命后鋼結(jié)構(gòu)在歐洲各國(guó)的應(yīng)用逐漸增多，而我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展非常緩慢。新中國(guó)成立后改革開放以來(lái)1996年我國(guó)的鋼產(chǎn)量超過(guò)一億噸，一直位于世界鋼產(chǎn)量的首位，每年以15%~20%的水平遞增，2009年鋼產(chǎn)量直逼6億噸；公元前200多年，秦始皇時(shí)代用鐵建造了橋墩。由于受到鋼產(chǎn)量的制約，鋼結(jié)構(gòu)僅在重型廠房、大跨度公共建筑、鐵路橋梁以及塔桅結(jié)構(gòu)中采用。國(guó)內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展概況鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用2010年就達(dá)到6%中外建筑鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用比較1）活動(dòng)式結(jié)構(gòu)2）可拆卸或移動(dòng)結(jié)構(gòu)3）大跨度鋼結(jié)構(gòu)4）高層建筑5）工業(yè)建筑6）輕型結(jié)構(gòu)7）高聳結(jié)構(gòu)8）容器和大直徑管道9）抗震要求高的建筑10）急需早日交付使用的工程11）特種結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用活動(dòng)式結(jié)構(gòu)三峽梯級(jí)船閘水工鋼閘門、升船機(jī)等，發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)重量輕的特點(diǎn)，降低啟閉設(shè)備造價(jià)和運(yùn)轉(zhuǎn)能耗。三峽永久船閘采用雙線五級(jí)連續(xù)梯級(jí)船閘，總水級(jí)差113m，閘門孔口凈寬34m，每級(jí)均采用人字鋼閘門，共有12道24扇閘門，每扇閘門高38.5m，寬20m，重864t。船過(guò)船閘一般需2小時(shí)35分鐘。三峽升船機(jī)承船箱長(zhǎng)120m，寬18m，水深3.5m，提升重量可達(dá)1.18萬(wàn)噸，提升高度113m。30分鐘過(guò)壩，三峽完工的標(biāo)志?；顒?dòng)式結(jié)構(gòu)三峽梯級(jí)船閘三峽梯級(jí)船閘秦淮河鋼閘門三峽梯級(jí)船閘秦淮河鋼閘門秦淮河鋼閘門舌狀鋼閘門秦淮河鋼閘門舌狀鋼閘門舌狀鋼閘門諫壁船閘三角門舌狀鋼閘門諫壁船閘三角門諫壁船閘三角門施橋船閘橫拉門諫壁船閘三角門泗陽(yáng)船閘人字門施橋船閘橫拉門三峽升船機(jī)泗陽(yáng)船閘人字門三峽升船機(jī)升船機(jī)主要由上閘首、升船機(jī)主體和下閘首組成。升船機(jī)最大提升高度113m，承船廂帶水總重11800t，承船廂有效尺寸120183.5m(長(zhǎng)寬檻上最小水深)，最大過(guò)船噸位3000噸級(jí)客貨輪，單向年通過(guò)能力350萬(wàn)t，三峽升船機(jī)于2015年建成。三峽升船機(jī)三峽升船機(jī)最新施工圖三峽升船機(jī)可拆卸或移動(dòng)的結(jié)構(gòu)施工用建筑、鋼棧橋、流動(dòng)式展覽館、移動(dòng)式平臺(tái)等，可發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)重量輕，便于運(yùn)輸和安裝方便的優(yōu)點(diǎn)。加拿大已建成120多萬(wàn)噸重，可容5000多人工作的海上采油平臺(tái)?？刹鹦痘蛞苿?dòng)結(jié)構(gòu)大跨度鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)介紹

（a）新型結(jié)構(gòu)體系的研究，組合網(wǎng)架、雜交體系（索與網(wǎng)架雜交等）；（b）大跨度結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究；（c）大跨度結(jié)構(gòu)抗震性能與設(shè)計(jì)研究；（d）大跨度結(jié)構(gòu)抗風(fēng)性能與設(shè)計(jì)研究；（e）超大跨度空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工研究；（f）新材料：鋁合金網(wǎng)架、碳纖維索超大跨度結(jié)構(gòu)研究。大跨度鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)介紹網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是由許多桿件按一定規(guī)律布置，通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接成空間桿系結(jié)構(gòu)，其外形成平板狀?；締卧腥清F、三棱體、正方體、四角錐等。

大跨度鋼結(jié)構(gòu)-網(wǎng)架結(jié)構(gòu)鋼管相貫節(jié)點(diǎn)

網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu)有下列三種節(jié)點(diǎn)形式：

螺栓球節(jié)點(diǎn) 焊接球節(jié)點(diǎn) 螺栓球節(jié)點(diǎn) 鋼板節(jié)點(diǎn)大跨度鋼結(jié)構(gòu)-節(jié)點(diǎn)形式其它節(jié)點(diǎn)形式： 鋼管相貫節(jié)點(diǎn)

鑄鋼節(jié)點(diǎn)鋼板節(jié)點(diǎn)鋼管相貫節(jié)點(diǎn)鑄鋼節(jié)點(diǎn)大跨度鋼結(jié)構(gòu)-節(jié)點(diǎn)形式鑄鋼節(jié)點(diǎn)網(wǎng)殼大跨度鋼結(jié)構(gòu)-節(jié)點(diǎn)形式國(guó)家大劇院網(wǎng)殼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)同網(wǎng)架結(jié)構(gòu)一樣，網(wǎng)殼也是由許多桿件按一定規(guī)律布置，通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接成空間桿系結(jié)構(gòu)，但網(wǎng)架的外形呈平板狀，而網(wǎng)殼的外形呈曲面狀。一般為單層或雙層，按其外形為單曲面或雙曲面而構(gòu)成網(wǎng)狀穹頂、網(wǎng)狀筒殼以及雙曲拋物面網(wǎng)殼等多種形式。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：外形美觀、通透感好，建筑空間大、用材省，設(shè)計(jì)施工較復(fù)雜。大跨度鋼結(jié)構(gòu)-網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)雜交結(jié)構(gòu)-鳥巢

總建筑面積近15萬(wàn)平方米，該工程外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼，是半橢圓球形，東西長(zhǎng)軸212.2m，南北短軸143.64m，總高度46.285m。設(shè)計(jì)師為法國(guó)巴黎機(jī)場(chǎng)公司安德魯建筑師，整體結(jié)構(gòu)用鋼量達(dá)6750噸。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)-國(guó)家大劇院鳥巢主結(jié)構(gòu)中國(guó)國(guó)家體育場(chǎng)灰色鋼網(wǎng)覆蓋透明膜材料，馬鞍型長(zhǎng)軸為332.3m,短軸為296.4m，開洞長(zhǎng)186.7m,寬127.5m。由門式鋼桁架旋轉(zhuǎn)形成鳥巢，桿件為加肋薄壁箱形截面?？扇菁{10萬(wàn)人。雜交結(jié)構(gòu)-鳥巢南京奧體中心主體育場(chǎng)中國(guó)國(guó)家體育場(chǎng)大跨度屋蓋支撐在24根桁架柱之上，主桁架圍繞屋蓋中間的開口放射形布置，有22榀主桁架直通或接近直通，少量主桁架在內(nèi)環(huán)附近截?cái)?。交叉布置的主桁架?500mm×1500mm×100mm的空心方鋼管）與屋面及立面的次結(jié)構(gòu)（1500mm×1500mm×8mm的空心方鋼管）一起形成了“鳥巢”的特殊建筑造型。雜交結(jié)構(gòu)-鳥巢南北立面圖屋蓋為直徑285.6m的圓，建筑面積13.6萬(wàn)m2，6萬(wàn)個(gè)座位。結(jié)構(gòu)采用鋼拱（鋼管桁架，鋼管直徑1m）、鋼箱梁（寬0.5m，高1.1~2.1m）、支撐桿件組合結(jié)構(gòu)。鋼拱跨度360.6m，45度斜放，形似飄動(dòng)的皇冠。雜交結(jié)構(gòu)-南京奧體中心主體育場(chǎng)東西立面圖南北立面圖雜交結(jié)構(gòu)-南京奧體中心主體育場(chǎng)東西立面圖1/20試驗(yàn)?zāi)Ｐ碗s交結(jié)構(gòu)-南京奧體中心主體育場(chǎng)1/20縮尺模型試驗(yàn)深圳大運(yùn)會(huì)體育中心體育場(chǎng)雜交結(jié)構(gòu)-南京奧體中心主體育場(chǎng)2011年使用，300x286x50m，屋蓋懸挑45-73m,屋面高差13m。深圳大運(yùn)會(huì)體育場(chǎng)模型試驗(yàn)雜交結(jié)構(gòu)-深圳大運(yùn)會(huì)體育中心體育場(chǎng)1/10深圳大運(yùn)會(huì)體育中心體育場(chǎng)模型試驗(yàn)預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)雜交結(jié)構(gòu)-深圳大運(yùn)會(huì)體育中心體育場(chǎng)斜拉索在鋼結(jié)構(gòu)建筑物中的應(yīng)用上海浦東機(jī)場(chǎng)預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)英國(guó)倫敦的世紀(jì)展覽館設(shè)計(jì)體現(xiàn)了“人、建筑、環(huán)境”和諧共存的主題，大面積醉人的綠地和碧波蕩漾的環(huán)境水池，襯托著輕巧透亮得航站樓就像一只展翅翱翔的海鷗，寓意著上海的騰飛。國(guó)內(nèi)最早使用的張弦梁結(jié)構(gòu)，經(jīng)濟(jì)性非常好。張弦梁-上海浦東機(jī)場(chǎng)英國(guó)倫敦的“世紀(jì)展覽館”，也叫千年穹頂，是當(dāng)今世界跨度最大的屋蓋，穹頂酷像飛碟，直徑365m鋼骨架膜結(jié)構(gòu)圓形建筑。開合結(jié)構(gòu)--南通體育場(chǎng)膜結(jié)構(gòu)-千年穹頂采用開合屋蓋結(jié)構(gòu)，其固定部分為兩個(gè)主拱，最大跨度278m，矢高55m?；顒?dòng)屋蓋及部分固定屋蓋采用薄膜，其余固定屋蓋采用帶隔熱層的壓型鋼板?；顒?dòng)屋蓋為周邊加強(qiáng)的曲面網(wǎng)殼，支撐在行走臺(tái)車上，在拱肋上鋪設(shè)軌道。固定屋蓋底部設(shè)開閉牽引機(jī)構(gòu)，由鋼絲繩牽引臺(tái)車在軌道上行走完成屋蓋開閉?；顒?dòng)屋蓋開閉一次需20～30min。桁架形式開合結(jié)構(gòu)-南通體育場(chǎng)平面桁架空間桁架桁架九江長(zhǎng)江大橋大跨度橋梁結(jié)構(gòu)-桁架結(jié)構(gòu)公鐵兩用橋，鐵路橋全長(zhǎng)7675m，公路橋全長(zhǎng)4460m，正橋11孔，全長(zhǎng)1806m，主跨216m，采用連續(xù)鋼桁梁結(jié)構(gòu)。蕪湖長(zhǎng)江大橋九江長(zhǎng)江大橋拱結(jié)構(gòu)公鐵兩用橋，鐵路橋全長(zhǎng)10521m，公路橋全長(zhǎng)5681m，正橋鋼梁長(zhǎng)2193.7m，大橋采用了連續(xù)鋼桁梁結(jié)構(gòu)，考慮到主跨達(dá)到了312m，在橋上的低塔和鋼桁梁之間設(shè)置了斜拉索參與受力，因此，蕪湖長(zhǎng)江大橋也叫做連續(xù)鋼桁梁斜拉橋。蕪湖長(zhǎng)江大橋上海盧浦大橋大跨度橋梁結(jié)構(gòu)-拱橋重慶菜園壩長(zhǎng)江大橋2003年建成通車，采用全鋼結(jié)構(gòu)，是世界上跨度最大的中承式鋼結(jié)構(gòu)拱橋。施工過(guò)程中采用全鋼結(jié)構(gòu)焊接，使橋身顯得簡(jiǎn)潔、輕盈、流暢，就像一道彩虹橫跨于黃浦江上。上海盧浦大橋索橋公路和軌道交通兩用鋼箱提籃拱大橋。主橋長(zhǎng)1866m，主跨420m，鋼箱拱跨度420m。兩層設(shè)計(jì)，上層雙向6車道；下層輕軌3號(hào)線通道。重慶菜園壩長(zhǎng)江大橋

江陰長(zhǎng)江大橋以一系列拉索為主要承重構(gòu)件，這些索按一定的規(guī)律組成各種不同的形式，懸掛于相應(yīng)的支撐結(jié)構(gòu)上，使材料強(qiáng)度在受拉情況下得到充分發(fā)揮的結(jié)構(gòu)形式。索桁架、斜拉索、懸索大跨度橋梁結(jié)構(gòu)-索結(jié)構(gòu)潤(rùn)揚(yáng)大橋江陰長(zhǎng)江大橋主跨1385米，主塔高193米，主纜直徑86.6厘米、長(zhǎng)2200米。

江陰長(zhǎng)江大橋由斜拉和懸索兩種橋型組合而成的橋梁，南汊橋?yàn)榭鐝?490m的鋼箱梁懸索橋，索塔高215.58m。南京長(zhǎng)江三橋潤(rùn)揚(yáng)大橋蘇通大橋國(guó)內(nèi)第一座鋼塔（高215米）斜拉橋，也是世界上第一座弧線形斜拉橋?？缃髽蜷L(zhǎng)4744米,主橋跨徑648m。南京長(zhǎng)江三橋日本明石海峽大橋斜拉索大橋，主跨長(zhǎng)度達(dá)1088m，高出原本第一的日本多多羅斜拉索大橋近200m。最深基礎(chǔ)：鋼護(hù)筒深120m，樁基礎(chǔ)橫截面如“足球場(chǎng)”。最高橋塔：300多米。最長(zhǎng)拉索：577m。蘇通大橋高層建筑日本神戶市與淡路島之間跨越明石海峽的一座特大跨徑的懸索橋，大橋主橋全長(zhǎng)3910m，主跨1990m，是目前世界上主跨最長(zhǎng)的懸索橋，鋼橋塔高297m，也是世界上最高的橋塔。兩根主纜各由290根高強(qiáng)鋼索構(gòu)成，直徑為1.222m，主纜的極限強(qiáng)度為1800MPa。明石海峽大橋鋼結(jié)構(gòu)高層建筑設(shè)計(jì)內(nèi)容

高層建筑已成為現(xiàn)代化城市的一個(gè)標(biāo)志。鋼材強(qiáng)度高和鋼結(jié)構(gòu)重量輕的特點(diǎn)對(duì)高層建筑具有重要意義。強(qiáng)度高則構(gòu)件截面尺寸小，可提高有效使用面積。重量輕可大大減輕構(gòu)件、基礎(chǔ)和地基所承受的荷載，降低基礎(chǔ)工程等的造價(jià)。當(dāng)今世界上最高的50幢建筑中，鋼結(jié)構(gòu)和鋼-砼混合結(jié)構(gòu)占80%以上，世界第一高樓將會(huì)越長(zhǎng)越高。高層建筑“世界第一高樓”：國(guó)際末流成中國(guó)潮流？

（1）耐火和抗火設(shè)計(jì)；（2）抗震性能與抗震設(shè)計(jì)，減震、耗能、振動(dòng)控制；（3）塑性性能與塑性設(shè)計(jì)，非線性性能研究與設(shè)計(jì)；（4）新型結(jié)構(gòu)體系研究，巨型結(jié)構(gòu)、雜交結(jié)構(gòu)、考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)與承重結(jié)構(gòu)共同工作；（5）新型材料（壓電材料、記憶合金）的使用。鋼結(jié)構(gòu)高層建筑施工圖高層建筑鋼結(jié)構(gòu)高層建筑純鋼結(jié)構(gòu)施工圖鋼-混凝土高層建筑純鋼結(jié)構(gòu)超高層臺(tái)北101純鋼高層建筑世界第一高樓樓高101層，總高度508米，被譽(yù)為世界第一高樓，26層以上以8層為一單元，主要由巨柱、核心系統(tǒng)及外伸桁架梁組成。有世界最大且最重的“風(fēng)阻尼器”，直徑5.5m，重670噸的阻尼器臺(tái)北101上海金茂大廈世界第一高樓，耗資3000億美元，大樓高度為828米，耗材大約33萬(wàn)立方米混凝土和大約3.14萬(wàn)噸鋼材。樓高160層，49層為辦公場(chǎng)所。迪拜塔表面由大約2.8萬(wàn)塊外層板組成，所用玻璃足以覆蓋14座標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格足球場(chǎng)。樓內(nèi)設(shè)57部電梯，包括最高時(shí)速64公里的世界最快電梯。迪拜塔上海環(huán)球金融中心位于上海浦東新區(qū)，陸家嘴金融貿(mào)易中心，采用鋼筋混凝土核心筒，外框鋼骨混凝土及鋼柱結(jié)構(gòu)。建筑面積28.9萬(wàn)m2，地下3層，地上88層，建筑高度420.5m，總用鋼量18000噸。設(shè)計(jì)者為美國(guó)SOM事務(wù)所。上海金茂大廈兩者相對(duì)高度位于陸家嘴金融貿(mào)易區(qū)，毗鄰金貿(mào)大廈，是以日本森大廈株式會(huì)社為中心，聯(lián)合日本、美國(guó)等40多家企業(yè)投資興建的項(xiàng)目。工程占地面積為3萬(wàn)m2，總建筑面積達(dá)38.16萬(wàn)m2。該工程地上101層，地下3層，建筑主體高度達(dá)492m，總用鋼量26000噸，采用鋼筋混凝土核心筒，外框鋼骨混凝土及鋼柱結(jié)構(gòu)。上海環(huán)球金融中心江蘇第一高樓上海環(huán)球金融中心和金貿(mào)大廈的相對(duì)位置和相對(duì)高度上海環(huán)球金融中心紫峰大廈地下4層、地上到燈塔是381米、89層，而從燈塔底部到塔尖則有69米，總高度為450m，72層設(shè)可環(huán)視的觀光廳，設(shè)計(jì)者還是美國(guó)SOM事務(wù)所。央視新臺(tái)江蘇第一高樓—紫峰大廈深圳地王大廈位于北京朝陽(yáng)區(qū)東三環(huán)中路、北京商務(wù)中心區(qū)的核心地段，占地面積18.7萬(wàn)平方米，總建筑面積55萬(wàn)m2,230m高。央視新臺(tái)址建設(shè)工程總投資約50億元人民幣，2008年正式運(yùn)行。央視新臺(tái)美國(guó)紐約世貿(mào)大廈2009年11月以前深圳第一高層建筑，高383.95m，共81層，于1996年完工，其建筑形體的設(shè)計(jì)靈感來(lái)源于中世紀(jì)西方的教堂和中國(guó)古代文化中通、透、瘦的精髓，它的寬高比例為1：9，創(chuàng)造了世界超高層建筑最扁最瘦的記錄。地王大廈鋼結(jié)構(gòu)總量達(dá)2.45萬(wàn)噸。深圳地王大廈撞擊圖片110層，高417m，100萬(wàn)m2。辦公人員5萬(wàn)，每日來(lái)訪和觀光8萬(wàn)，施工期間無(wú)工人死亡。01年9月11日，北京時(shí)間20:45一757飛機(jī)（起飛重量達(dá)104t，可載油35t）撞擊北塔樓，94～99層直接受損，22:28倒塌；21:03一767飛機(jī)（起飛重量達(dá)156t，載油51t)撞擊南大樓，78～84層直接受損，22:05倒塌。客機(jī)的起飛重量加上約1000公里的飛行速度，撞擊力總共相當(dāng)于2萬(wàn)多公斤的黃色炸藥。撞擊使世貿(mào)中心產(chǎn)生巨大晃動(dòng)（1m），但內(nèi)部和外部并沒(méi)有嚴(yán)重塌落，從撞到塌時(shí)間較長(zhǎng)，樓內(nèi)人員可以逃生，世貿(mào)中心死亡人數(shù)2797人(其中失蹤59人，機(jī)組156人）。美國(guó)紐約世貿(mào)大廈重建方案撞！燒！塌！播放動(dòng)畫美國(guó)紐約世貿(mào)大廈工業(yè)建筑利貝斯金德設(shè)計(jì)為高度541m的螺旋高塔和頂端呈斜角狀的塔樓群，核心建筑是兩座高達(dá)541米的大樓（1776英尺象征1776年美國(guó)獨(dú)立的精神永遠(yuǎn)不死）。建筑群包括斜頂狀塔樓、玻璃帷幕的“世界花園”和用以連接周邊建筑的弧形空中走廊等。美國(guó)紐約世貿(mào)大廈重建設(shè)計(jì)方案一般工業(yè)建筑圖當(dāng)工業(yè)建筑的跨度和柱距較大，或者設(shè)有大噸位吊車，結(jié)構(gòu)需承受大的動(dòng)力荷載時(shí)，往往部分或全部采用鋼結(jié)構(gòu)。西安變壓器電爐廠的總裝車間，L=36m，高30余米，Q=(400+50+1)t。為了盡快發(fā)揮投資效益，近年來(lái)我國(guó)的普通工業(yè)建筑大量采用了鋼結(jié)構(gòu)。多層鋼框架的裝配動(dòng)畫工業(yè)建筑鋼架與排架結(jié)構(gòu)單層工業(yè)廠房門式鋼架橫梁與柱子鋼接；門式排架橫梁與柱子鉸接。鋼架結(jié)構(gòu)與排架結(jié)構(gòu)都是由基礎(chǔ)、柱子和屋架梁組成。單層工業(yè)廠房馬鋼平改轉(zhuǎn)廠房鋼結(jié)構(gòu)加工廠房占地面積1.98萬(wàn)平米，鋼結(jié)構(gòu)總重量1.79萬(wàn)噸。馬鋼平改轉(zhuǎn)工程酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心火箭垂直總裝測(cè)試廠房鋼結(jié)構(gòu)加工廠房輕型結(jié)構(gòu)集火箭、宇宙飛船總裝和測(cè)試一體，這個(gè)龐然大物高達(dá)100m，是亞洲最高的單層建筑，廠房?jī)?nèi)部必須留有81米多高、26米多寬、38米多進(jìn)深的超高層大跨度無(wú)隔斷空間。垂直總裝測(cè)試廠房是發(fā)射場(chǎng)的核心建筑，由于其建筑技術(shù)難度高，目前世界上只有少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家能夠建造。鋼結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)獲國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心火箭垂直總裝測(cè)試廠房游泳中心使用荷載較小或跨度不大的結(jié)構(gòu)為輕型結(jié)構(gòu)。自重是這類結(jié)構(gòu)的主要荷載，常采用冷成型薄壁型鋼制成。國(guó)內(nèi)跨度最大的輕鋼結(jié)構(gòu)是大連某糧食倉(cāng)庫(kù)，跨度L=72m，8000m2，結(jié)構(gòu)用鋼量49.7kg/m2

。近年來(lái)金屬拱型波紋屋蓋已用于建筑工程。輕型結(jié)構(gòu)家具市場(chǎng)游泳中心-金屬拱形波紋屋蓋高聳結(jié)構(gòu)安徽中州家具市場(chǎng)-金屬拱形波紋屋蓋廣州新電視塔

如塔架和桅桿等，它們的高度大，橫截面尺寸較小，風(fēng)荷載和地震作用常常起主要作用，自重對(duì)結(jié)構(gòu)的影響較大，常采用鋼結(jié)構(gòu)。加拿大多倫多電視塔高553.34米，目前世界第二。

世界第一高塔——廣州新電視塔，高450米，若加上160米的天線，共610米高。高聳結(jié)構(gòu)高450米，若加上160米的天線，則將超越目前世界第一高的加拿大國(guó)家塔(553米)，成為世界第一高。設(shè)計(jì)方案由英國(guó)一家公司負(fù)責(zé)完成，被市民美稱為“纖纖細(xì)腰”。廣州新電視塔廣州新電視塔—海心塔東方明珠是一座以觀光旅游為主，具有廣播電視發(fā)射、文化娛樂(lè)和城市窗口功能的大型城市基礎(chǔ)設(shè)施，為2010年在廣州召開的第十六屆亞洲運(yùn)動(dòng)會(huì)提供轉(zhuǎn)播服務(wù)?！叭绾瘟钸@根細(xì)細(xì)的筷子擺得穩(wěn)”，焊接量大、高空作業(yè)、三維精度控制成為世界級(jí)施工技術(shù)三大難題。為此，建設(shè)部門列出30多個(gè)科研專題，可抗8級(jí)地震和百年一遇的大風(fēng)，首次在電梯內(nèi)裝防耳壓裝置。廣州新電視塔—海心塔埃菲爾鐵塔東方明珠廣播電視塔座落在上海浦東新區(qū)黃浦江畔，2009年以前以其468米的高度成為亞洲第一高塔。她于1994年11月完工，總重量達(dá)12萬(wàn)噸。東方明珠塔由三根直徑為九米的擎天立柱、太空艙、上球體、下球體、五個(gè)小球、塔座和廣場(chǎng)組成。東方明珠電視塔黑龍江廣播電視塔建于1886年，1889年為紀(jì)念法國(guó)大革命100周年而建造，。塔高320m，建筑設(shè)計(jì)中最著名的是防范強(qiáng)風(fēng)吹襲的對(duì)稱鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，集實(shí)用與美感于一體。在700多個(gè)應(yīng)征紀(jì)念方案中，300m高的埃菲爾鐵塔方案脫穎而出，在這之前世界最高的建筑物是美國(guó)169m高的華盛頓紀(jì)念碑。當(dāng)時(shí)近代鋼鐵工業(yè)剛剛興起，幾乎所有的建筑物都是石材或木材建造，鐵塔設(shè)計(jì)圖紙達(dá)1700張，塔重7000噸，由約18000個(gè)部件組成，鐵塔施工歷時(shí)21個(gè)月，即使在建筑機(jī)械十分發(fā)達(dá)的今天這也堪稱高速了，更何況是120年前。巴黎埃菲爾鐵塔高336m，為正八邊形拋物線型鋼管塔。塔樓標(biāo)高從181m到214m，8層

。井道為封閉式圓筒形，直徑8.5m，內(nèi)設(shè)三臺(tái)電梯、兩座消防樓梯、四個(gè)設(shè)備管道井。塔座共五層，地下一層，地上四層，為球冠形鋼砼結(jié)構(gòu)。其內(nèi)部有直徑40m、高27m的圓形共享大廳十分壯觀。黑龍江廣播電視塔容器和大直徑管道油罐如貯液（氣）罐、輸油（氣、原料）管道、水工壓力管道等。三峽機(jī)組的壓力鋼管內(nèi)徑達(dá)12.4m，板厚60mm。容器或大直徑管道天然氣罐興建中的油罐使用中的油罐油罐抗震要求高的建筑陜西銅川天然氣公司1000立方米天然氣球罐天然氣球罐9）抗震要求高的建筑

中華世紀(jì)壇可發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能好的優(yōu)點(diǎn)。10）急需早日交付使用的工程可發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)施工工期短和重量輕、便于運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)。11）特種結(jié)構(gòu)鋼煙囪（上海寶鋼燒結(jié)廠鋼煙囪高達(dá)200多米）、鋼水塔、風(fēng)力發(fā)電塔、火箭發(fā)射塔等。北京“中華世紀(jì)壇”該鋼結(jié)構(gòu)圓壇直徑47m，重達(dá)1400t，傾斜19.4度，轉(zhuǎn)一周時(shí)間為4~24小時(shí)。其它結(jié)構(gòu)火箭發(fā)射塔中華世紀(jì)壇高壓電線塔火箭發(fā)射塔風(fēng)力發(fā)電塔高壓電線塔雷鋒塔風(fēng)力發(fā)電塔鋼藝術(shù)結(jié)構(gòu)塔總高71.679米，塔身高45.809米，地上六層地下二層總共八層。采用鋼結(jié)構(gòu)框架，用鋼1400t?？偨ㄖ娣e6089平方米。造價(jià)1.5億元。重建的雷峰塔日本水戶藝術(shù)館鋼藝術(shù)結(jié)構(gòu)（漢城大學(xué)校門）鋼藝術(shù)結(jié)構(gòu)水煙壺日本水戶藝術(shù)館日本水戶藝術(shù)館鋼構(gòu)件的主要受力形式將成為英國(guó)歷史上最大的公共藝術(shù)品。它的高度將達(dá)到115米，超過(guò)紐約的自由女神像。造價(jià)接近2000萬(wàn)英鎊，將建在奧林匹克體育場(chǎng)附近，迎接2012年倫敦奧運(yùn)會(huì)的到來(lái)。水煙壺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法軸心受拉構(gòu)件軸心受壓構(gòu)件受彎構(gòu)件拉彎構(gòu)件壓彎構(gòu)件索拱拉桿壓桿梁偏心拉桿偏心壓桿本課程介紹對(duì)象鋼構(gòu)件的主要受力形式1）安全性結(jié)構(gòu)在正常施工和正常使用條件下，承受可能出現(xiàn)的各種作用的能力，以及在偶然事件發(fā)生時(shí)和發(fā)生后，仍保持必要的整體穩(wěn)定性的能力。2）適用性結(jié)構(gòu)在正常使用條件下，滿足預(yù)定使用要求的能力。3）耐久性結(jié)構(gòu)在正常維護(hù)條件下，隨時(shí)間變化而仍能滿足預(yù)定功能要求的能力。結(jié)構(gòu)的安全性、適用性、耐久性總稱為結(jié)構(gòu)的可靠性。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（計(jì)算）的目的是在滿足各種預(yù)定功能的前提下，做到技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理和確保質(zhì)量。要實(shí)現(xiàn)這一目的，必須借助于合理的設(shè)計(jì)方法。概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的結(jié)構(gòu)可靠度

影響結(jié)構(gòu)可靠性的因素可以歸并為荷載效應(yīng)S（荷載作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的內(nèi)力、變形等）和結(jié)構(gòu)抗力R（結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受荷載效應(yīng)的能力，如承載力、剛度等）兩個(gè)基本變量。

Z=R-S

（1-1）

Z—

結(jié)構(gòu)完成預(yù)定功能狀態(tài)的函數(shù)。

設(shè)計(jì)基本原則：技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量

>0，結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)

功能函數(shù)

Z=R-S=0，結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)<0，結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法—概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法失效概率與可靠指標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系失效概率（1-2）可靠指標(biāo)（1-4）結(jié)構(gòu)可靠度

結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率(Pr

)

。Pr=P(z≥0)=1-Pf可靠度（1-3）類別設(shè)計(jì)使用年限示例15臨時(shí)性結(jié)構(gòu)225易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件350普通房屋和構(gòu)筑物4100紀(jì)念性建筑和特別重要的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)可靠度結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)b3.74.2Pf5×10-33.5×10-36.9×10-41.1×10-41.3×10-5失效概率和可靠指標(biāo)的關(guān)系正常使用極限狀態(tài)1）承載能力極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形，包括以下幾個(gè)方面：整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡（如傾覆等）；結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因超過(guò)材料強(qiáng)度而破壞；結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接在循環(huán)荷載作用下發(fā)生的疲勞破壞；結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因過(guò)度變形而不適于繼續(xù)承載；結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系；結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定（如壓屈等）。結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式2）正常使用極限狀態(tài)

結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定值：影響正常使用或外觀的變形；影響正常使用或耐久性能的局部損壞（包括裂縫）；影響正常使用的振動(dòng)；影響正常使用的其它特定狀態(tài)。承載力極限狀態(tài)與正常使用極限狀態(tài)相比，前者可能導(dǎo)致人身傷亡和大量的財(cái)產(chǎn)損失，而后者對(duì)生命的危害則較小，主要是引起人們的不適，所以也應(yīng)該給予足夠的重視。結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)表達(dá)式

GB50017-2003《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式，應(yīng)根據(jù)各種極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)要求，采用有關(guān)的荷載代表值、材料性能標(biāo)準(zhǔn)值、幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值以及各種分項(xiàng)系數(shù)等表達(dá)。為了便于應(yīng)用并符合人們長(zhǎng)期以來(lái)的習(xí)慣，規(guī)范并不直接使用進(jìn)行設(shè)計(jì)，而利用式: 來(lái)完成。就設(shè)計(jì)而言，問(wèn)題被轉(zhuǎn)化為計(jì)算作用效應(yīng)S和抗力R。實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式分項(xiàng)系數(shù)

在荷載效應(yīng)的基本組合條件下，式（1-1）可轉(zhuǎn)化為等效的以基本變量標(biāo)準(zhǔn)值、分項(xiàng)系數(shù)和組合系數(shù)，并以應(yīng)力形式表達(dá)的極限狀態(tài)公式。

可變荷載起控制作用時(shí)：永久荷載起控制作用時(shí)：

對(duì)于一般排架和框架結(jié)構(gòu)：（1-8）（1-9）（1-10）‘現(xiàn)行水工、橋梁鋼結(jié)構(gòu)專門規(guī)范的設(shè)計(jì)方法（1-13）兩者取大值承載能力極限狀態(tài)分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)式安全等級(jí)為一級(jí)或設(shè)計(jì)使用年限為100年以上者，不應(yīng)小于1.1；安全等級(jí)為二級(jí)或設(shè)計(jì)使用年限為50年，不應(yīng)小于1.0；設(shè)計(jì)使用年限為25年，可取0.95；安全等級(jí)為三級(jí)或設(shè)計(jì)使用年限為5年，不應(yīng)小于0.9；分項(xiàng)系數(shù)類別設(shè)計(jì)使用年限示例15臨時(shí)性結(jié)構(gòu)225易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件350普通房屋和構(gòu)筑物4100紀(jì)念性建筑和特別重要的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)符號(hào)解釋2）可變荷載的分項(xiàng)系數(shù)（gQ）

—般情況下應(yīng)取1.4；--對(duì)標(biāo)準(zhǔn)值大于4kN/m2的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)的活荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.3。1）永久荷載分項(xiàng)系數(shù)（gG）當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí)

--對(duì)可變荷載效應(yīng)控制的組合，應(yīng)取1.2;--對(duì)永久荷載效應(yīng)控制的組合，應(yīng)取1.35;當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)

--般情況下應(yīng)取1.0；--對(duì)結(jié)構(gòu)的傾覆、滑移或漂浮驗(yàn)算，應(yīng)取0.9。荷載分項(xiàng)系數(shù)偶然組合f

或fd

——鋼材或連接材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。fk——鋼材或連接材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。R——鋼材或連接材料抗力分項(xiàng)系數(shù)，對(duì)于Q235鋼R

=1.087;Q345、Q390、Q420鋼R=1.111。各類鋼材和連接的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值見表1-3，表1-4，表1-5，表1-6。K——憑經(jīng)驗(yàn)判定的安全系數(shù)。y——當(dāng)只有一個(gè)可變荷載時(shí)，取1.0，其它情況取0.9。yci——第i個(gè)可變荷載的組合系數(shù)，取值見荷載規(guī)范。材料抗力分項(xiàng)系數(shù)在荷載效應(yīng)的偶然組合下，宜按下列原則確定：偶然作用的代表值不乘以分項(xiàng)系數(shù)；與偶然作用同時(shí)出現(xiàn)的可變荷載，應(yīng)根據(jù)觀測(cè)資料和工程經(jīng)驗(yàn)采用適當(dāng)?shù)拇碇?；具體的設(shè)計(jì)表達(dá)式和各種系數(shù)，應(yīng)符合專門規(guī)范的規(guī)定?！Ｊ褂脴O限狀態(tài)表達(dá)式承載能力極限狀態(tài)分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)式鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工的基本框架對(duì)于正常使用極限狀態(tài)，要求分別采用荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合、頻遇組合和準(zhǔn)永久組合進(jìn)行設(shè)計(jì)，并使變形等設(shè)計(jì)值不超過(guò)相應(yīng)的規(guī)定限值。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)只考慮荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合。wGk--永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中產(chǎn)生的變形值；wQ1k—起控制作用的第1個(gè)可變荷載的標(biāo)準(zhǔn)值在結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件中產(chǎn)生的變形值（該值使計(jì)算結(jié)果為最大）；(1-11)

wQik--其他第i個(gè)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中產(chǎn)生的變形值。[w]--結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的容許變形值。(P126，表5-3)

正常使用極限狀態(tài)分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)式鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工的基本框架對(duì)于直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)，在計(jì)算強(qiáng)度和穩(wěn)定性時(shí)，動(dòng)力荷載設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以動(dòng)力系數(shù)；在計(jì)算疲勞和變形時(shí)，動(dòng)力荷載標(biāo)準(zhǔn)值不應(yīng)乘動(dòng)力系數(shù)。對(duì)于上述《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）中采用的方法，不僅適用于房屋和一般構(gòu)筑物鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，而且適用于水工建筑物的水上部分鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。承受動(dòng)力荷載鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工的基本框架目前對(duì)于水工鋼結(jié)構(gòu)（鋼閘門、壓力鋼管、啟閉機(jī)、攔污柵等）而言，由于所涉及的荷載效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力的影響因素比較復(fù)雜，統(tǒng)計(jì)資料不足，還不具備采用分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)的概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法的條件，因此，水工鋼結(jié)構(gòu)的各專門設(shè)計(jì)規(guī)范（《水利水電工程鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范》《水電站壓力鋼管設(shè)計(jì)規(guī)范》《水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》等）采用多系數(shù)分析的容許應(yīng)力設(shè)計(jì)法。s—按荷載的標(biāo)準(zhǔn)值與構(gòu)件截面公稱尺寸（設(shè)計(jì)尺寸）所計(jì)算的應(yīng)力；fk—材料的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，取鋼材的屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；K—憑經(jīng)驗(yàn)判定的安全系數(shù)；[s]—容許應(yīng)力，見表1-7~表1-10。

(1-13)水工鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法鋼結(jié)構(gòu)高速發(fā)展的條件鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工的基本框架1）高的鋼產(chǎn)量為發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)提供了物質(zhì)基礎(chǔ)

是全球第一產(chǎn)鋼大國(guó)。2）一系列的規(guī)范和規(guī)程（50余本）的頒發(fā)為我國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展提供了必要的技術(shù)基礎(chǔ)。鋼結(jié)構(gòu)快速發(fā)展的條件3）高的建設(shè)速度要求，鋼結(jié)構(gòu)施工工期短。4）追求低強(qiáng)度勞動(dòng)和好的工作環(huán)境，鋼結(jié)構(gòu)工廠化生產(chǎn)，易于產(chǎn)業(yè)化，機(jī)械化程度高。5）鋼結(jié)構(gòu)是可持續(xù)發(fā)展的結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)工廠制作,現(xiàn)場(chǎng)組裝，對(duì)周圍環(huán)境污染小。鋼結(jié)構(gòu)容易拆除，鋼材可回收再生，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。

積極合理地?cái)U(kuò)大在工程中的應(yīng)用是必然趨勢(shì)。設(shè)計(jì)方法和計(jì)算理論的改進(jìn)高性能鋼材的應(yīng)用1）水工、橋梁鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)早日采用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。2）(GB50017)向采用更為先進(jìn)