荷载及结构设计1

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1、下午好！第11章荷载及结构设计11.1建筑结构荷载及设计方法11.2砌体结构1.作用、作用效应和结构抗力什么是结构上的作用？结构上的作用是使结构产生各种效应(内力和变形)的所有原因直接作用：施加在结构上的荷载间接作用：引起结构外加变形或约束变形的作用什么是作用效应？结构或结构构件在各种作用因素的作用下，将产生内力和变形称为作用效应，用S表示什么是结构抗力？结构抗力是指结构或结构构件承受内力和变形能力，用R表示2.荷载的分类永久荷载：在设计基准期内其量值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略的作用可变荷载：在

2、设计基准期内其量值随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略的作用偶然荷载：在设计基准期内不一定出现，而一旦出现其值很大且持续时间很短的作用作用按随时间的变异分类：(荷载是随机变量)作用按随空间位置的变异分类：固定荷载：在结构上具有固定分布的作用自由荷载：在结构上一定范围内可以任意分布的作用作用按结构的反应特点分类：静态荷载：使结构产生的加速度可以忽略不计的作用动态荷载：使结构产生的加速度不可忽略不计的作用3.荷载代表值荷载代表值永久荷载应采用标准值作为代表值可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久

3、值作为代表值偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值荷载标准值是荷载的基本代表值荷载标准值荷载标准值是指其在结构的使用其间可能出现的最大荷载值，该值统一由设计基准期最大荷载概率分布的某个分位值来确荷载组合值荷载组合值是结构承受两种或两以上可变荷载时，承载力极限状态按基本组合设计和正常使用极限状态按标准组合设计采用的可变荷载代表值荷载频遇值荷载频遇值是设计基准期内荷载达到和超过该值的总持续时间与设计基准期的比值小于0.1的荷载代表值荷载准永久值荷载准永久值根据在设计基准期内荷载达到和超过该值的总持续时间与设计基准

4、期的比值为0.5确定4.荷载分项系数与荷载设计值因为（3－1）用加拿大学者N．C．Lind提出的分离方法，将（3－1）等式右边根号项线性化，即(3－2)荷载分项系数是设计计算中，反映荷载不确定性并与结构可靠指标相关的一个系数。分离系数a当S和R均为正态分布，且满足1／3＜σR／σS＜3时，如果取a＝0.75±0.06，其误差能满足工程结构要求。将（3－2）式代入（3－1）式得：因为(3－3)(3－4)将（3－4）式代入（3－3）得：将（3－5）式移项整理后得设计表达式(3－5)(3－6)R和S标准值与平均值有下

5、列关系（3－7）将（3－7）式代入（3－6）式，并用〔β〕代替β，则可得：式中(3－8)永久荷载分项系数gG当永久荷载对结构产生的效应对结构不利时，对由可变荷载效应控制的组合取gG＝1.2；对由永久荷载效应控制的组合取gG＝1.35。当其产生的效应对结构有利时，一般情况下取gG＝1.0；当验算倾覆、滑移或漂浮时，取gG＝0.9；对其余特殊情况，应按有关规范采用。可变荷载分项系数gQ一般情况下取gQ＝1.4；但对工业房屋的楼面结构，当其可变荷载标准值>4kN/m2时，则取gQ＝1.3。荷载设计值荷载设计值等于荷载标

6、准值乘以相应荷载的分项系数。按承载力极限状态计算荷载效应时，取荷载设计值；按正常使用极限状态计算荷载效应时，取荷载标准值，即荷载分项系数为1.0。5.材料强度指标材料强度指标的取值原则按承载力极限状态设计时，材料强度指标取设计值按正常使用极限状态设计时，材料强度指标取标准值《规范》规定材料强度的标准值应不小于95%保证率的强度值，即：材料强度的设计值钢筋抗拉强度标准值有明显屈服点的热轧钢筋是以钢材出厂的废品限值作为钢筋强度的标准值,其值保证率约为97.73%，即相当于平均值减去二倍的标准差没有明显屈服点的钢筋取0

7、.85σb作为钢筋强度的标准值混凝土:gd=1.4；HRB335、HRB400、RRB400级钢筋：gd=1.10。6.结构的功能要求《标准》规定结构在规定的设计使用年限内应满足下列功能要求：在正常施工和正常使用时，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及发生后，仍能保持必要的整体稳定性结构的功能要求安全性：建筑结构必须能承受可能出现的各种作用，并且能在偶然事件发生时和发生后保持必需的结构整体稳定性。适用性：建筑结构在正常使用过程中，应保持良

8、好的工作性能。耐久性：结构在正常使用和正常维护条件下，应有足够的耐久性，完好使用到设计使用年限。，结构的安全性、适用性和耐久性总称为结构的可靠性。结构可靠性的概率度量值称为结构的可靠度。什么是结构的可靠性？结构在规定的使用期限内，在规定的条件下（正常设计、正常施工、正常使用和维护），完成预定功能的能力，称为结构的可靠性什么是结构的可靠度？结构在规定的使用期限内，在规定的条