第二章 建筑结构设计方法ppt课件.ppt

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1、一、结构功能要求设计使用年限内，正常的维护条件下，能满足预定功能要求，而不需要大修加固。安全性：能承受各种可能的作用；偶然荷载作用下，保持整体稳定性适用性：结构在正常使用过程中有良好的工作性能。耐久性：结构在正常的维护条件下，完好使用到设计年限。不发生严重的混凝土碳化和钢筋生锈。结构满足上述要求就是安全可靠的。2.1建筑结构的功能要求及极限状态二、建筑结构的极限状态极限状态：结构或构件满足结构某一功能要求的临界状态。超过这一界限，就不能满足设计规定的功能要求，而进入失效状态。极限状态是结构可靠和失效的界限。1、承载力极限状态结构达到最大承载

2、力或不适用继续承载的变形。如结构作为刚体失去平衡（倾覆）；强度不够破环；结构变成机动体系；结构丧失稳定性。2、正常使用极限状态结构达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。如影响正常使用或外观的变形；影响正常使用或外观的局部损坏；影响正常使用的震动一切结构均应进行承载力极限状态的验算。2.1作用、作用效应和抗力qM—结构计算时，根据不同的设计要求采用不同的荷载数值。恒荷载的代表值—即标准值，按构件或材料单位自重平均值确定活荷载代表值——荷载基本代表值。指在结构使用期间，在正常情况下出现具有一定概率的最大荷载。——当结构同时承受两种或两种以上可变

3、荷载时，除主导荷载取标准值，其他荷载取小于其标准值的组合值为代表值。——在设计基准期内经常达到和超过的荷载值，性质上类似恒荷载。达到或超过该值的总持续时间与设计基准期的比值为0.5——基准期内，其超越的总时间仅为基准期一小部分的作用值。荷载标准值荷载组合值荷载准永久值荷载频遇值2、荷载的代表值3、作用效应——由作用引起的结构或构件的反应，即结构的内力及变形，用S表示（力学原理）4、结构抗力（R）——结构或结构构件承受效应的能力，取决于材料的性能及截面的几何特征，用R表示（本课程）随机性5、结构构件材料强度材料强度标准值：具有95%保证率的材

4、料强度值材料强度设计值：材料强度标准值除以分项系数2.3、概率极限状态设计法1、极限状态方程影响结构功能的因素有：作用效应S和结构抗力R，满足功能要求：所以建立功能函数：Z=R-S=g（R,S）当Z=g（R,S）=R-S=0，称之为极限状态方程。当Z＞0（R>S）时，结构处于可靠状态当Z<0(R

5、Pf表示。Skf(S)，f(R)S，RRkSkf(S)，f(R)S，RRkSkf(S)，f(R)S，RRkSkf(S)，f(R)S，RRkusuRuR-uS(2)、结构的可靠指标可靠指标β也是度量结构可靠性的一种数值指标，它与失效概率Pf之间是有对应的关系。注：前提是随机变量服从正态分布，极限方程为线性(3)、结构的安全等级根据结构破坏可能产生的严重程度划分三级，不同级别可靠度不同;一级，破坏后果极其严重，属于重要的建筑物；γ0=1.1二级，破坏后果比较严重，属于一般的建筑物；γ0=1.0三级，破坏后果相对不严重，属于比较次要的建筑物。γ0

6、=0.9目标可靠指标指结构构件设计时预先给定的可靠指标，用[β]表示。《统一标准规定》：β≥[β]不同安全等级的目标可靠指标[β]1、承载能力极限状态设计表达式：γ0S≤RS——承载力极限状态荷载效应组合设计值；R——结构构件的承载力设计值；◆由可变荷载效应控制的组合◆由永久荷载效应控制的组合2.4、极限状态实用设计表达式对于一般排架、框架结构，基本组合可采用简化规则，并应按下列组合值中取最不利值确定由可变荷载效应控制的组合——仅一个可变荷载由永久荷载效应控制的组合2、正常使用极限状态设计法根据不同的设计目的，分别按荷载效应的标准组合、频遇

7、组合和准永久组合进行设计：S≤CC——设计对变形、裂缝等规定的相应限值；S——变形、裂缝等荷载效应组合的设计值。◆标准组合◆频遇组合◆准永久组合一、地震的基本概念一、地震定义及分类按产生的原因，地震主要可分为火山地震、陷落地震、人工诱发地震和构造地震。第三节建筑抗震设计基本原则根据地震发生的部位，可将其划分为浅源地震(震源深度小于60km)、中源地震(震源深度为60~300km)和深源地震(震源深度大于300km)。震源深度越小，地震对地面造成的破坏性越大。我国发生的地震绝大多数震源深度在10~20km左右，属于浅源地震。二、地震的破坏作

8、用地震的破坏作用可归纳为以下三个方面：地表破坏、建筑结构破坏、地震次生灾害建筑结构的破坏原因可归纳为三个方面：（1）主要承重结构的强度不够（2）结构整体性丧失（3）地基失效观测点