建筑结构

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1、建筑结构第1章绪论第一节概述一、混凝土结构的概念1、素混凝土结构：无钢筋或不配置受力钢筋的混凝土结构。2、钢筋混凝土结构：配置受力普通钢筋，钢筋网或钢骨架的混凝土结构。钢筋和混凝土是两种力学性能不同的材料，混凝土抗压强度高，而抗拉强度很低。钢筋具有很高的抗拉压强度，但易腐蚀，在混凝土中配置钢筋，用抗拉强度高的钢筋承受拉力，用抗压强度较高的混凝土承受压力，可充分发挥两者的强度。3、预应力混凝土结构：在混凝土构件的受拉区预先施加压应力，以提高混凝土的抗拉性能。二、建筑结构分类1、按材料不同分类1）钢筋

2、混凝土结构3）钢结构2）砌体结构4）木结构2、按承重结构类型的不同分类1）砖混结构2）框架结构3）框架-剪力墙结构4）剪力墙结构5）筒体结构三、钢筋和混凝土能有效地共同工作的原因：1、钢筋和混凝土之间有良好的黏结力。2、钢筋和混凝土具有相近的温度膨胀系数，当温度变化时不致产生叫大的温度应力而破坏两者之间的黏结。3、钢筋有足够的保护层厚度，防止钢筋锈蚀。第二节建筑结构荷载一、荷载分类永久荷载→如结构自重、土压力、基础沉降等。可变荷载→如楼面活荷、雪荷、风荷、吊车荷载等。偶然荷载→如爆炸、撞击、地震、

3、台风等。二、荷载代表值三、荷载组合值第三节建筑结构的设计方法一、结构的功能要求1、安全性：能承受正常施工和正常使用时可能出现的各种荷载和变形。2、适用性：结构正常使用过程中应具有良好的工作性。（不产生过大的变形和裂缝）3、耐久性：结构在正常维护条件下，完好使用到设计规定的年限。（一般年限为50年）二、结构的极限状态1、极限状态定义：整个结构或结构的一部分，超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能（安全、适用或耐久）要求，此特定状态为该功能的极限状态。结构的极限状态分两类：1）承载能力极限状态—

4、结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形时的状态。超过此状态的标志：1）整个结构或一部分作为刚体失去平衡如：雨篷的倾覆当墙体及墙体以上荷载小于雨篷荷载时，整个雨篷发生倾覆。2）因材料强度被超过或过度的塑变而破坏如：钢筋混凝土梁当钢筋的混凝土的即材料强度被超过当挠度过大，裂缝过宽即过度塑变3）结构转变为机动体系超静定体系的破坏特点如：两跨连续梁4）结构或构件丧失稳定如：长柱子的失稳2、正常使用极限状态—结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值的状态超过此状态的标志：1）影响正常使用或外

5、观的变形如：过大变形会造成房屋内粉刷剥落、屋面积水等。2）影响正常使用或耐久性能的局部破坏（包括裂缝）如：保护层剥落、缝宽超过要求等。3）影响正常使用的振动4）影响正常使用的其它特定状态如：水池、油罐的渗漏现象。三、极限状态方程1、作用效应S—指作用引起的结构或构件的内力（如轴力、剪力、弯矩）、变形和裂缝。作用包括直接作用和间接作用：直接作用：直接施加在结构上的各种力，如结构自重永久荷载）、可变荷载、积灰荷载、雪荷载、风荷载等。间接作用：指在结构上引起外加变形和约束变形的其他作用（如混凝土收缩、温

6、度变化、焊接变形、地基沉陷等）。2、结构抗力R—指结构或构件抵抗内力、变形、和裂缝的能力（如承载力、刚度、抗裂度）。3、极限状态的方程当S≤R结构安全可靠当S＞R结构失效将承载能力极限状态函数可表示为：Z=R-S根据概率统计理论，R、S都是随机变量，则Z=R-S也是随机变量。当Z=R-S＞0结构处于可靠状态当Z=R-S=0结构处于极限状态当Z=R-S＜0结构处于失效（破坏）状态四、极限状态设计表达式1、、承载能力极限状态设计表达式安全等级为一级(100年)→不小于1.1安全等级为二级(50年)→不

7、小于1.0安全等级为三级(5年)→不小于0.9—结构重要性系数永久荷载分项系数可变荷载分项系数一般取1.2一般取1.42、正常使用极限状态设计表达式达到正常使用要求所规定的限值，如变形和裂缝等第四节建筑结构抗震设计一、基本术语1、震源2、震中3、震级：是衡量一次地震释放能量大小的等级，用符号M表示。定义：在离震中100km处，由标准地震仪所记录到的最大水平位移（单位为μm）的常用对数。4、地震烈度：指地震时在一定地点振动的强烈程度。对于一次地震，震级只有一个，但它对不同地点的影响（烈度）是不一样的

8、。5、设防烈度：按国家规定的权限批准审定作为一个地区抗震设防依据的地震烈度，称为抗震设防烈度。二、抗震设防分类和设防标准1、分类（见表1.3）2、设防标准—以“三水准”作为抗震设防标准1）第一水准—小震不坏：即当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。2）第二水准—中震可修：即当遭受到相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，建筑物可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用。3）第三水准—大震不倒：即当遭受到高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇