混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法教學(xué)課件PPT

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1、第二章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法DesignMethodsofConcreteStructures設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循的基本計(jì)算原則混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中遇到的問題可以分為兩類。一類是帶有共性的問題,是設(shè)計(jì)任何混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件都要加以解決的。例如，作用在結(jié)構(gòu)上的荷載，其大小如何確定，所用建筑材料的強(qiáng)度如何取值；實(shí)際工作中要求所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)應(yīng)具有何種功能；結(jié)構(gòu)安全可靠的標(biāo)準(zhǔn)是什么，等等。這些屬于基本計(jì)算原則。另一類問題是運(yùn)用這些基本計(jì)算原則對各種不同的構(gòu)件進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)和計(jì)算并采取相應(yīng)的構(gòu)造措施，使所設(shè)計(jì)的構(gòu)件得以滿足要求。2.1結(jié)構(gòu)可靠度ReliabilityofConcret

2、eStructures1、作用、作用效應(yīng)（Action，ActionEffect）作用（Action）：施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力，以及引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的各種因素（如地震、混凝土收縮和徐變、溫度變化等）。前者以力的形式施加在結(jié)構(gòu)上，稱為直接作用（荷載）。后者以變形的形式施加在結(jié)構(gòu)上，稱為間接作用。2.1.1結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)及結(jié)構(gòu)抗力作用的分類：結(jié)構(gòu)上的作用，按其作用時(shí)間的長短和性質(zhì)，可分為三類：(1)永久作用，即在結(jié)構(gòu)使用期間，其值不隨時(shí)間而變化，或雖有變化，但變化不大，其變化值與平均值相比可以忽略不計(jì)的作用。例如，結(jié)構(gòu)自重，土壓力等恒

3、荷載。永久作用一般為直接作用，通常稱為永久荷載或恒荷載。(2)可變作用，即在結(jié)構(gòu)使用期間，其值隨時(shí)間而變化，且其變化值與平均值相比不可忽略的作用。例如，樓面活荷載、吊車荷載、風(fēng)荷載、雪荷載等?？勺冏饔弥械闹苯幼饔猛ǔ７Q為可變荷載。(3)偶然作用，在結(jié)構(gòu)使用期間不一定出現(xiàn)，但一旦出現(xiàn)，其值很大，作用時(shí)間則較短，如爆炸、撞擊等。偶然作用多為間接作用，當(dāng)為直接作用時(shí)，稱為偶然荷載。2.1結(jié)構(gòu)上的荷載作用效應(yīng)（S）：ActionEffect——作用對結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的內(nèi)力和變形，如彎矩M、軸力N、剪力V、扭矩T、撓度f、裂縫寬等。由荷載引起的結(jié)構(gòu)的內(nèi)力或變形稱為荷載效

4、應(yīng)。荷載具有隨機(jī)性，是隨機(jī)變量，荷載效應(yīng)由荷載引起，一般與荷載近似的呈線性關(guān)系，也是隨機(jī)變量。結(jié)構(gòu)抗力（R）Resistant：——結(jié)構(gòu)抵抗作用效應(yīng)的能力，如受彎承載力Mu、受剪承載力Vu、容許撓度[f]、容許裂縫寬度[w]。結(jié)構(gòu)抗力與材料性能、構(gòu)件尺寸有關(guān)，具有隨機(jī)性，也是隨機(jī)變量。2.1.2結(jié)構(gòu)的功能要求及可靠度RequiredPerformanceFunctionsandReliabilityDegreesofStructures1、建筑結(jié)構(gòu)的功能要求：(1)安全性;(2)適用性;(3)耐久性(1)安全性的要求（M≤Mu）：即結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受在正常施工

5、和使用時(shí)可能出現(xiàn)的各種荷載和變形，在偶然事件發(fā)生時(shí)及發(fā)生后，結(jié)構(gòu)仍能保持必需的整體穩(wěn)定，不致發(fā)生倒塌。(2)適用性的要求（f≤[f]）：即結(jié)構(gòu)在正常使用期間具有良好的工作性能。例如，不發(fā)生過大的變形或振幅，以免影響使用;也不發(fā)生足以使用戶不安的過寬的裂縫。(3)耐久性的要求（wmax≤[wmax]）：即結(jié)構(gòu)在正常維護(hù)下具有足夠的耐久性能。例如，混凝土不發(fā)生嚴(yán)重的風(fēng)化、脫落；鋼筋不發(fā)生嚴(yán)重銹蝕，以免影響結(jié)構(gòu)的使用壽命。2、結(jié)構(gòu)的可靠度安全性、適用性、耐久性總稱為結(jié)構(gòu)的可靠性?？煽啃跃褪侵冈谝?guī)定的時(shí)間內(nèi)、規(guī)定的條件下完成預(yù)定功能的能力。設(shè)計(jì)使用年限：計(jì)算結(jié)構(gòu)

6、可靠度所依據(jù)的年限------指設(shè)計(jì)規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需要進(jìn)行大修即可按其預(yù)定的目的使用的時(shí)間。我國《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》對設(shè)計(jì)使用年限做了具體規(guī)定，建筑業(yè)主也可自己提出。結(jié)構(gòu)的可靠度可靠度是可靠性的概率度量，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。2.1.2結(jié)構(gòu)的功能要求及可靠度RequiredPerformanceFunctionsandReliabilityDegreesofStructures設(shè)計(jì)使用年限并不等同于建筑結(jié)構(gòu)的壽命。超過了設(shè)計(jì)使用年限，建筑物并非一定損壞而不能使用，只是其可靠度降低了。類別設(shè)計(jì)使用年限示例

7、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建筑設(shè)計(jì)使用年限分類建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)破壞時(shí)可能產(chǎn)生的后果嚴(yán)重與否(如危及人的生命，造成的經(jīng)濟(jì)損失，產(chǎn)生的社會(huì)影響等)，區(qū)分不同的安全等級。2.1.3結(jié)構(gòu)的安全等級SafetyClassesofStructures結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)建筑物的重要性采用不同的可靠度水準(zhǔn)?！豆こ探Y(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》用結(jié)構(gòu)的安全等級來表示建筑物的重要性程度。安全等級破壞后果建筑物類型一級很嚴(yán)重重要的工業(yè)與民用建筑二級嚴(yán)重一般的工業(yè)與民用建筑三級不嚴(yán)重次要的建筑物建筑結(jié)構(gòu)的安全等級建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)

8、件的安全等級宜與整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全等級相同，但允許根據(jù)其重要性程度及綜合性經(jīng)濟(jì)效益做