《设计方法》PPT课件

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1、第2章混凝土结构基本设计方法DesignMehodsofConcreteructure本章重点了解混凝土结构设计方法的理论基础——可靠度理论；掌握我国规范的设计方法——概率极限状态设计法;掌握荷载和材料强度取值方法;2.1结构可靠度2.2荷载和材料强度2.5公路桥涵工程结构设计方法2.3极限状态设计法2.4极限状态设计表达式2.1结构可靠度2.1.1结构上的作用、作用效应及结构抗力1.结构上的作用及作用效应作用定义：凡能使结构产生内力、应力、位移、应变、裂缝的因素，都称为结构上的作用。直接作用：荷载（恒荷载、活荷载、风荷载、土压力

2、等；分类：间接作用：温度、收缩、徐变、地基不均匀沉降、地震等。作用按时间的变异分类永久作用（恒荷载）：大小、方向、作用点不随时间改变的荷载为永久荷载，如自重、土压力、预应力等；可变作用（活荷载）：大小、方向或作用点随时间改变而变化的荷载为可变荷载，如楼面和屋面活载、风荷载、雪荷载、吊车荷载、车辆荷载等；偶然作用：结构使用期间可能不出现，一旦出现，其作用时间短、效应大的荷载为偶然荷载，如地震、爆炸力，撞击等。作用效应定义：作用在结构上产生的反应，如内力、应力、位移、应变、裂缝等，称为作用效应。作用及作用效应均为随机变量或随机过程结构

3、抗力定义：结构抵抗作用效应的能力，称为结构抗力。结构抗力的不定性：结构构件材料性能f的不定性结构构件几何参数a的不定性结构构件计算模式p的不定性设计基准期设计基准期：工程结构设计时，为确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数（T=50年）结构上的作用、作用效应及结构抗力均为随机过程2.1.2结构的预定功能及结构可靠度预定功能：结构的安全性、适用性和耐久性。结构的功能要求结构在规定的设计使用年限内应满足下列功能要求：1、在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用2、在正常使用时具有良好的工作性能3、在正常

4、维护下具有足够的耐久性4、在设计规定的偶然事件发生时及发生后，仍能保持必要的整体稳定性1项、4项结构安全性的要求2项结构适用性的要求3项结构耐久性的要求结构可靠性：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力。结构可靠度：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。设计使用年限(designworkinglife)-设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预期目的使用的时期-即房屋结构在正常设计、正常施工、正常使用和正常维护下所应达到的使用年限，如达不到这个年限则意味着在设计、施工、使用与维

5、修的某一环节上出现了非正常情况，应查找原因。类别设计使用年限（年）示例15临时性结构225易于替换的结构构件350普通房屋和构筑物4100纪念性建筑和特别重要的建筑结构GB50068—2001规定：结构设计使用年限分类规定条件：结构的正常设计、正常施工、正常使用的条件。结构可靠度是以正常设计、正常施工、正常使用为条件的，不考虑人为过失的影响。人为过失应通过其他措施予以避免。2.1.3结构的安全等级工程结构安全等级是根据结构破坏造成的后果，即危害人的生命、造成经济损失、产生社会影响的严重程度划分。《建筑结构可靠度设计统一标准》将建

6、筑结构安全等级划分为三级。安全等级破坏后果建筑物类型一级很严重重要建筑二级严重一般工业与民用建筑三级不严重次要建筑物高耸结构的安全等级安全等级高耸结构类型结构破坏后果一级重要的高耸结构很严重二级一般的高耸结构严重1）对于特殊的高耸结构，其安全等级可根据具体情况另行确定；2）结构构件的安全等级宜采用与整个结构相应的安全等级，对部分构件可按具体情况调整其安全等级。2.2荷载和材料强度2.2.1荷载标准值确定荷载标准值：设计基准期内最大荷载概率分布的某一分位值。荷载标准值荷载的基本代表值，其他代表值可在其基础上换算得到。永久荷载标准值：

7、一般相当于永久荷载概率分布的0.5分位值，即正态分布的平均值。可按设计尺寸和材料重度标准值计算。对自重变异性较大的材料和构件（如屋面保温材料、防水材料、找平层以及钢筋混凝土薄板等），其标准值应根据对结构的有利或不利状态，分别取其自重的下限值或上限值.可变荷载标准值：办公楼楼面活荷载的标准值：各可变荷载标准值查《荷载规范》。直升飞机坪：屋面：不上人屋面上人屋面屋顶花园荷载规范中的荷载值不包括隔墙重量和二次装修重量。一般情况：风、雪荷载均按５０年一遇。荷载代表值1.标准值——由设计基准期内最大荷载概率分布的某一分位值确定的荷载值，是永

8、久荷载的唯一代表值。2.组合值——当有两个或两个以上可变荷载同时作用时的代表值。组合值=ψc×标准值准永久值——可变荷载中较稳定的那一部分值。计算裂缝变形时用。准永久值=ψq×标准值t/T=0.5（t为设计基准期内荷载达到和超过该值的总持续时间，T