混凝土结构设计方法教学课件PPT

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1、第二章混凝土结构设计方法DesignMethodsofConcreteStructures设计时应遵循的基本计算原则混凝土结构设计中遇到的问题可以分为两类。一类是带有共性的问题,是设计任何混凝土结构和构件都要加以解决的。例如，作用在结构上的荷载，其大小如何确定，所用建筑材料的强度如何取值；实际工作中要求所设计的结构应具有何种功能；结构安全可靠的标准是什么，等等。这些属于基本计算原则。另一类问题是运用这些基本计算原则对各种不同的构件进行具体的设计和计算并采取相应的构造措施，使所设计的构件得以满足要求。2.1结构可靠度ReliabilityofConcret

2、eStructures1、作用、作用效应（Action，ActionEffect）作用（Action）：施加在结构上的集中力或分布力，以及引起结构外加变形或约束变形的各种因素（如地震、混凝土收缩和徐变、温度变化等）。前者以力的形式施加在结构上，称为直接作用（荷载）。后者以变形的形式施加在结构上，称为间接作用。2.1.1结构上的作用、作用效应及结构抗力作用的分类：结构上的作用，按其作用时间的长短和性质，可分为三类：(1)永久作用，即在结构使用期间，其值不随时间而变化，或虽有变化，但变化不大，其变化值与平均值相比可以忽略不计的作用。例如，结构自重，土压力等恒

3、荷载。永久作用一般为直接作用，通常称为永久荷载或恒荷载。(2)可变作用，即在结构使用期间，其值随时间而变化，且其变化值与平均值相比不可忽略的作用。例如，楼面活荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载等。可变作用中的直接作用通常称为可变荷载。(3)偶然作用，在结构使用期间不一定出现，但一旦出现，其值很大，作用时间则较短，如爆炸、撞击等。偶然作用多为间接作用，当为直接作用时，称为偶然荷载。2.1结构上的荷载作用效应（S）：ActionEffect——作用对结构所产生的内力和变形，如弯矩M、轴力N、剪力V、扭矩T、挠度f、裂缝宽等。由荷载引起的结构的内力或变形称为荷载效

4、应。荷载具有随机性，是随机变量，荷载效应由荷载引起，一般与荷载近似的呈线性关系，也是随机变量。结构抗力（R）Resistant：——结构抵抗作用效应的能力，如受弯承载力Mu、受剪承载力Vu、容许挠度[f]、容许裂缝宽度[w]。结构抗力与材料性能、构件尺寸有关，具有随机性，也是随机变量。2.1.2结构的功能要求及可靠度RequiredPerformanceFunctionsandReliabilityDegreesofStructures1、建筑结构的功能要求：(1)安全性;(2)适用性;(3)耐久性(1)安全性的要求（M≤Mu）：即结构应能承受在正常施工

5、和使用时可能出现的各种荷载和变形，在偶然事件发生时及发生后，结构仍能保持必需的整体稳定，不致发生倒塌。(2)适用性的要求（f≤[f]）：即结构在正常使用期间具有良好的工作性能。例如，不发生过大的变形或振幅，以免影响使用;也不发生足以使用户不安的过宽的裂缝。(3)耐久性的要求（wmax≤[wmax]）：即结构在正常维护下具有足够的耐久性能。例如，混凝土不发生严重的风化、脱落；钢筋不发生严重锈蚀，以免影响结构的使用寿命。2、结构的可靠度安全性、适用性、耐久性总称为结构的可靠性。可靠性就是指在规定的时间内、规定的条件下完成预定功能的能力。设计使用年限：计算结构

6、可靠度所依据的年限------指设计规定的结构或结构构件不需要进行大修即可按其预定的目的使用的时间。我国《工程结构可靠性设计统一标准》对设计使用年限做了具体规定，建筑业主也可自己提出。结构的可靠度可靠度是可靠性的概率度量，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。2.1.2结构的功能要求及可靠度RequiredPerformanceFunctionsandReliabilityDegreesofStructures设计使用年限并不等同于建筑结构的寿命。超过了设计使用年限，建筑物并非一定损坏而不能使用，只是其可靠度降低了。类别设计使用年限示例

7、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设计使用年限分类建筑结构应根据破坏时可能产生的后果严重与否(如危及人的生命，造成的经济损失，产生的社会影响等)，区分不同的安全等级。2.1.3结构的安全等级SafetyClassesofStructures结构设计时，应根据建筑物的重要性采用不同的可靠度水准。《工程结构可靠性设计统一标准》用结构的安全等级来表示建筑物的重要性程度。安全等级破坏后果建筑物类型一级很严重重要的工业与民用建筑二级严重一般的工业与民用建筑三级不严重次要的建筑物建筑结构的安全等级建筑结构构

8、件的安全等级宜与整个结构的安全等级相同，但允许根据其重要性程度及综合性经济效益做