荷载与结构设计方法(白国良)-第一章.ppt
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1、荷载与结构设计方法,日本明石海峡大桥,1998年4月建成世界上跨度最大的悬索桥。大桥全长3910m中央支距1990m,中国江阴长江大桥,主跨1385米,东方明珠电视塔,468米,亚洲第一高塔。于1991年3月开始建造,1994年11 月完工,总重量达12万吨,总投资8.3亿元人民币。东方明珠塔由三根直径为九米的擎天立柱、太空舱、上球体、下球体、五个小球、塔座和广场组成。,中央电视台新台址,建设规模:总建筑面积约495900平方米,主楼51层,234米,44层,194米。14层悬臂结构总投资预算:50亿元人民币。存在问题:1.建筑物出现3维结构体不稳定问题和整体抗震问题;2.结构基础重力抗倾覆问
2、题;3.45M悬挑竖向抗震问题;4.抗风力乱流问题;5.抗击恐怖活动的结构安全度问题;,鸟巢,国家体育场的“鸟巢”是由一系列辐射式门式钢桁架围绕碗状坐席区旋转而成,结构科学简洁,设计新颖独特,为国际上极富特色的巨型建筑。,鸟巢,上海八万人体育场,国家大剧院National Grand Theater,Beijing,世界最高建筑462m总投资逾750亿日元1997年8月27日上海环球金融中心正式奠基。,上海环球金融中心,101层492.5米,大楼在90楼(约395米)设置了两台风阻尼器,各重150公吨,使用感应器测出建筑物遇风时的摇晃程度及方向,自控式移动减少大楼摇晃,佩重纳斯大厦俗称“国营石
3、油双塔”马来西亚吉隆坡建成于1998年,西尔斯塔楼美国芝加哥建于1971-1974年成束筒结构体系,共110层,总高443m,建筑面积约40m2。,纽约世界贸易中心双塔楼110层412米,用钢量186Kg/m2,1973年建成,2001年9月11日被撞倒塌。,钢结构公寓的整体歪倒,地面以下是钢筋混凝土结构,地面以上是四层钢结构公寓,一层、二层倒塌,三层、四层倾倒,主要原因,H型钢柱由于侧向支撑破坏出平面失稳,此建筑物未倒塌但残留大水平变形原因:斜撑抗水平力 能力不够、梁柱结合处 连接不牢固。,车间墙体倒塌,胜利桥,被震弯的铁路,26米高水塔倒塌,医院七层大楼只剩一角,招待所,震后的大桥,幸存的
4、客房,北京白塔寺,塔顶和塔基部分砖被震落。,为纪念唐山大地震,建立的遇难者纪念碑,越南南部位于芹苴与永隆两省之间正在建设的芹苴大桥2007年9月26日上午发生坍塌事故,越南桥断三截至少52人死亡,据初步估计,事故发生的原因是一座建筑塔吊突然倒下,砸落在一天前刚刚浇注了水泥的桥段上,引起了三段桥面的连锁坍塌,在越南南部芹苴大桥坍塌现场,扭曲的脚手架斜躺在地上,2007年6月15日上午5时许,广东325国道九江大桥被一艘运输船撞击桥墩,造成200多米桥面坍塌,九江大桥坍塌事故,湖南凤凰桥坍塌,2007年8月13日发生坍塌的凤凰堤溪沱江大桥从开工到坍塌,期间经过近4年时间,尚未正式命名,也没有投入使
5、用。,坍塌的桥梁,2007年8月1日,美国明尼苏达州密西西比河上一座桥梁傍晚交通高峰时段垮塌,约50辆汽车坠入河中,4人死亡,20人失踪。,存在结构隐患和功能老化问题,钢结构熔化导致世贸大厦倒塌 纽约世贸大厦的建筑情况:由7幢建筑物组成,其主楼呈双塔形,大楼采用钢结构,用钢7.8万吨,楼的外围有密置的钢柱,墙面由铝板和玻璃窗组成,有“世界之窗”之称。“波音757和波音767两架客机前后撞上世贸大厦姊妹楼,由于这两架客机起飞不久,客机油箱分别携带着30吨和45吨左右的燃油,,客机与大厦相撞处,大火把钢柱烧得通红,铝板弯曲,玻璃爆裂,电脑、桌椅等办公设备在大火中噼噼啪啪作响;而后,燃油疯狂地从空隙
6、处向下流蹿,高温如闪电般击向了整装大厦的钢柱 32分钟之后,即当地时间9月11日9:40许北京时间11日21:40,南楼倒塌;北楼经1个小时38分钟之后,即当地时间9月11日10:28北京时间22:28左右,北楼突然爆炸并倒塌。也就是说,此次恐怖事件就像是一场巨大的“大炼钢铁”,7.8万吨钢材被“炼”成了一堆扭曲变形的废钢。,美国当地时间9月11日17:20,纽约世贸大厦47层高的7号楼倒塌,这是世贸中心倒塌的第三座建筑。原因还在于它的钢结构。纽约世贸姊妹楼的高温辐射,本来就已使7号楼升温,再等姊妹楼倒塌后,高温集中在地基部分;要命的是,世贸中心的大楼地基也用钢铁相连,长时间的高温传导,以及大
7、楼内部可能的爆炸,致使7号楼也被熔化了。就像是巧克力被溶化,纽约世贸大厦这三幢大楼就这么灰飞烟灭了。,10吨TNT也不一定炸得了世贸大厦,姊妹楼高达411米,如果要爆破,必须进行分段爆破。假如每隔5层左右安放炸药,每段安放4层左右,这样算来,约每10层为一段。世贸大厦有110层,如果要爆破,可能也要分11段,需半年时间。一幢楼需要炸药最起码要超出5吨,两幢就要超出10吨。一般爆破一幢普通的大楼,炸药用量是50公斤左右;10吨的炸药,就相当于爆破200幢普通的大楼。而且10吨TNT也不一定炸得了世贸大厦,1993年2月26日,纽约世贸中心姊妹楼地下停车场发生的恶性大爆炸事件,地下停车库里发生爆炸
8、,世贸中心地下建筑层有4层被炸穿,大洞达30米宽,现场一片狼藉,地板有坍塌危险。然而大厦仍屹立不倒,根基没有受到致命的影响。经过短期的修复工作后,大厦重新开放。当时,美国联邦调查局和纽约市警察局经调查认为,爆炸是由炸弹引起的,而且不止一枚炸弹;有人估计,炸药约有450至1350公斤。,第一章:绪论,1.1 荷载与作用1.2 作用的分类,1.1 荷载与作用,一、工程结构基本功能建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001规定:在正常施工和使用时,能承受可能出现的各种作用;在正常使用时具有良好的工作性能;在正常维护下具有足够的耐久性能;在设计规定的偶然事件发生时即发生后,仍能保持必须的整体稳
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- 荷载 结构设计 方法 白国良 第一章
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