混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法.ppt

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1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理第2章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法教材作者：沈浦生課件制作：王文利日期：2010年9月本章主要內(nèi)容與重點主要內(nèi)容：結(jié)構(gòu)可靠度及結(jié)構(gòu)設(shè)計方法荷載和材料強度的取值概率極限狀態(tài)設(shè)計法極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式重點：第2章結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原理結(jié)構(gòu)可靠度及結(jié)構(gòu)設(shè)計方法荷載和材料強度的取值概率極限狀態(tài)設(shè)計法第2章結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原理2.1結(jié)構(gòu)可靠度及結(jié)構(gòu)設(shè)計方法1結(jié)構(gòu)上的作用(action)和作用效應(yīng)(effectofanaction)結(jié)構(gòu)上的作用是指施加在結(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原因（地震、基

2、礎(chǔ)差異沉降、溫度變化、混凝土收縮等）。（1）按隨時間的變異可分為三類：永久作用可變作用偶然作用結(jié)構(gòu)上的作用可按下列性質(zhì)分類：在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)其量值不隨時間變化，或其變化與平均值相比可以忽略不計的作用。如結(jié)構(gòu)自重、土壓力、預(yù)應(yīng)力、地基沉降、焊接等。在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)其量值隨時間變化，且其變化與平均值相比不可忽略的作用。在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)不一定出現(xiàn)，而一旦出現(xiàn)其量值很大且持續(xù)時間很短的作用。如樓面活荷載、吊車荷載、風(fēng)荷載、雪荷載、溫度變化等。如爆炸力、撞擊力、罕遇的地震等。————————————第2章結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原理2

3、.1結(jié)構(gòu)可靠度及結(jié)構(gòu)設(shè)計方法（2）按隨空間位置的變異可分為二類：固定作用自由作用1結(jié)構(gòu)上的作用(action)和作用效應(yīng)(effectofanaction)在結(jié)構(gòu)上具有固定分布的作用。其特點是在結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)的空間位置固定不變，但其量值可能具有隨機性。在結(jié)構(gòu)上一定范圍內(nèi)可以任意分布的作用。如房屋建筑樓面上位置固定的設(shè)備荷載、屋蓋上的水箱等。如樓面的人員荷載、吊車荷載等?！?章結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原理2.1結(jié)構(gòu)可靠度及結(jié)構(gòu)設(shè)計方法靜態(tài)作用動態(tài)作用（3）按結(jié)構(gòu)的反應(yīng)特點可分為二類：上述各種作用作用在結(jié)構(gòu)或結(jié)

4、構(gòu)構(gòu)件上，由此在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)力和變形（如軸力、剪力、彎矩以及撓度、轉(zhuǎn)角和裂縫等）稱為作用效應(yīng)。使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的加速度可以忽略不計的作用。使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的加速度不可忽略不計的作用。在結(jié)構(gòu)分析時一般均應(yīng)考慮其動力效應(yīng)。如結(jié)構(gòu)自重、住宅或辦公樓的樓面活荷載如吊車荷載、地震作用、大型動力設(shè)備的作用、高聳結(jié)構(gòu)上的風(fēng)荷載等?！?結(jié)構(gòu)上的作用(action)和作用效應(yīng)(effectofanaction)第2章結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原理2.1結(jié)構(gòu)可靠度及結(jié)構(gòu)設(shè)計方法2結(jié)構(gòu)抗力(resistance)結(jié)構(gòu)抗力是指整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)

5、構(gòu)件承受作用效應(yīng)（即內(nèi)力和變形）的能力。影響抗力的主要因素有：材料性能的不確定性幾何參數(shù)的不確定性計算模式的不確定性強度、變形模量等——構(gòu)件尺寸等——抗力計算所采用的基本假設(shè)和計算公式不夠精確等——第2章結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原理2.1結(jié)構(gòu)可靠度及結(jié)構(gòu)設(shè)計方法3結(jié)構(gòu)可靠性(reliability)及可靠度(degreeofreliability)結(jié)構(gòu)可靠性是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的能力。結(jié)構(gòu)可靠度就是結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率。即結(jié)構(gòu)可靠度是結(jié)構(gòu)可靠性的概率度量

6、。規(guī)定的時間是指設(shè)計使用年限。規(guī)定的條件是指正常設(shè)計、正常施工和正常使用的條件。預(yù)定功能指滿足結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性要求。第2章結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原理2.1結(jié)構(gòu)可靠度及結(jié)構(gòu)設(shè)計方法4設(shè)計使用年限(designworkinglife)和設(shè)計基準(zhǔn)期（designreferenceperiod)設(shè)計使用年限是指設(shè)計規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需進(jìn)行大修即可按其預(yù)定目的使用的時期，即結(jié)構(gòu)在規(guī)定的條件下所應(yīng)達(dá)到的使用年限。設(shè)計使用年限的概念不同于實際壽命、耐久年限或設(shè)計基準(zhǔn)期?！督ㄖY(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了各類建筑結(jié)

7、構(gòu)的設(shè)計使用年限。類別設(shè)計使用年限（年）示例15臨時性結(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物設(shè)計使用年限分類設(shè)計基準(zhǔn)期指為確定可變作用及與時間有關(guān)的材料性能等取值而選用的時間參數(shù)?！督y(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定設(shè)計基準(zhǔn)期為50年。第2章結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原理2.1結(jié)構(gòu)可靠度及結(jié)構(gòu)設(shè)計方法5結(jié)構(gòu)的安全等級(safetyclass)結(jié)構(gòu)的安全等級根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果，即危及人的生命、造成的經(jīng)濟(jì)損失、產(chǎn)生社會影響等的嚴(yán)重程度確定。安全等級破壞后果建筑物類型一級很嚴(yán)重重要的房屋二級

8、嚴(yán)重一般的房屋三級不嚴(yán)重次要的房屋建筑結(jié)構(gòu)的安全等級建筑物中各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全等級宜與整個結(jié)構(gòu)的安全等級相同，但允許對部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件根據(jù)其重要程度和綜合效益進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。第2章結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原理2.1結(jié)構(gòu)可靠度及結(jié)構(gòu)設(shè)計方法混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計計算方法(calculationmethodfordesign)了解容許應(yīng)力法：最早的計算理論，沿用彈性理論假設(shè)。破壞階段法：與容許應(yīng)力法的主要區(qū)別是在考慮材料塑性性能極限狀態(tài)