欧洲混凝土结构设计方法经典讲稿.ppt

欧洲混凝土结构设计方法 欧洲规范简介,欧洲混凝土结构 设计方法,欧洲混凝土结构设计方法,欧洲规范编写背景和构成,欧洲规范设计体系,混凝土结构设计,1,2,3,1951年4月18日:欧洲煤钢共同体的条约 (法国、联邦德国、意大利、荷兰、比利时和卢森堡),欧洲标准化委员会(cen),欧洲规范的编写背景和构成,欧洲混凝土铁路桥梁设计方法,1957年3月25日:罗马条约, 基本出发点是“消除分裂欧洲的壁垒”，并“通过共同贸易政策”，“为逐步废止国际交换的限制做出贡献”。,1961年:欧洲标准化委员会(cen),1976年:欧洲电工标准化委员会(cenelec),欧洲混凝土结构设计方法,1975年，欧共体委员会根据协议的第95条款，决定建立一整套用于房屋建筑、土木工程中结构和土工设计的标准 1980年，成员国代表组成的指导委员会完成了第一代的欧洲规范 1989年 ，将欧洲规范的编制与出版工作转交cen，具体由技术委员会cen/tc-250负责管理。之后完成欧洲试行规范env1991- env1999,欧洲规范的背景,欧洲规范的编写背景和构成,欧洲混凝土铁路桥梁设计方法,欧洲混凝土结构设计方法,en1990 欧洲规范 0： 结构设计基础 en1991 欧洲规范 1： 结构上的作用 en1992 欧洲规范 2： 混凝土结构设计 en1993 欧洲规范 3： 钢结构设计 en1994 欧洲规范 4： 钢-混凝土组合结构设计 en1995 欧洲规范 5： 木结构设计 en1996 欧洲规范 6： 砌体结构设计 en1997 欧洲规范 7： 土工设计 en1998 欧洲规范 8： 结构抗震设计 en1999 欧洲规范 9： 铝合金结构设计,欧洲规范en1990 en1999,欧洲规范的编写背景和构成,欧洲混凝土结构设计方法,en1990 en1999的关系,欧洲规范的编写背景和构成,欧洲混凝土结构设计方法,一旦采用具有与国家标准同等的地位 执行欧洲规范国家的标准应包括欧洲规范的全文（包括所有附录），可以在前面附以国家标题页和前言，后面附以国家附录 国家附录（仅国家参数 ） 欧洲规范给出的可供选择的值或等级 国家的专用数据（地理，气候等） 欧洲规范给出的可供选择的方法,欧洲规范的地位和使用,欧洲规范的编写背景和构成,返回,欧洲混凝土结构设计方法,欧洲规范设计体系,欧洲混凝土结构设计方法,欧洲规范的设计体系,9,维修,撞击,地震,持久状况,短暂状况,偶然状况,地震状况,投入使用,到使用年限,设计状况,返回,欧洲混凝土结构设计方法,欧洲规范设计体系,极限状态,承载能力极限状态,正常使用极限状态,极限状态,欧洲混凝土结构设计方法,equ极限状态,承载能力 极限状态,str极限状态,geo极限状态,fat极限状态,极限状态,返回,欧洲混凝土结构设计方法,极限状态,振动,变形,损坏,不可逆使用极限状态,可逆使用极限状态,包括,不可逆（首次超越）,可逆,返回,欧洲混凝土结构设计方法,欧洲规范设计体系,荷载组合与设计表达式,承载能力极限状态荷载组合,正常使用极限状态荷载组合,荷载组合,欧洲混凝土结构设计方法,承载能力极限状态荷载组合,持久设计状况或短暂设计状况的作用组合,1,en1990给出可选组合 ，为下面两式效应的不利者,偶然设计状况的作用组合,2,地震设计状况的作用组合,3,欧洲混凝土结构设计方法,承载能力极限状态荷载组合,抗力计算模式分项系数,转换系数,材料分项系数,永久作用分项系数,主导可变作用分项系数,主导可变作用,非主导可变 作用组合值,非主导可变 作用分项系数,欧洲混凝土结构设计方法,承载能力极限状态 荷载分项系数,返回,欧洲混凝土结构设计方法,使用极限状态荷载组合,特征组合,频遇组合,准永久组合,1,2,3,组合值,频遇值,用以验证可逆的使用极限状态。,用于验证不可逆的使用极限状态。,准永久值,用于验证长期性能或外观的使用极限状态。,准永久组合,3,准永久值,返回,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,材料,混凝土强度等级 150mm 150mm 150mm 150mm 300mm c30/37表示圆柱体抗压强度特征值为30mpa，立方体抗压强度特征值为37mpa。,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,材料,抗压强度特征值和设计值(mpa),强度设计值,表中混凝土抗压强度设计值计算时取,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,材料,抗拉强度特征值和设计值(mpa),抗拉强度特征值,抗拉强度设计值,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,材料,弹性模量(10000n/mm2),泊松比、剪变模量,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,混凝土收缩 总收缩应变按下式计算： 干缩应变 自收缩应变,混凝土徐变 混凝土徐变系数终极值 考虑非线性徐变的方法,材料,一般计算方法（图解法）,混凝土 强度等级,理论厚度=2a/u,加载 龄期,徐变系数,返回,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,材料,钢筋品种、规格和牌号,欧洲常用普通钢筋品种、规格和牌号,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,材料,普通钢筋强度和延性,欧洲规范规定的钢筋特性,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,材料,普通钢筋强度,钢筋强度设计值：,返回,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,材料,预应力筋,返回,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,受弯和受压承载力设计,根据弯矩和轴力的组合情况不同可分为：,1,无轴力或轴力忽略不计时，可视为受弯构件,2,既有弯矩又有轴力作用时，为偏心受力构件,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,构件受弯承载力设计,等效矩形应力分布,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,构件受弯承载力设计,双向配筋构件,受弯承载力：,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,构件受弯承载力设计,最大和最小配筋率的要求,欧洲规范 最大和最小配筋率,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,构件偏心受压承载力设计,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,构件受压承载力设计,设计轴力下构件y方向可承受的弯矩,y方向设计弯矩,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,构件受剪承载力设计,无腹筋 构件,有腹筋 构件,受剪承载力计算,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,无腹筋构件受剪承载力,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,有腹筋构件受剪承载力,梁的剪切裂缝,简化模型,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,有腹筋构件受剪承载力,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,有腹筋构件受剪承载力,翼缘受压时,翼缘受拉时,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,构件受剪承载力设计,构造要求（最小截面尺寸和最大配箍率）,欧洲规范箍筋的 最大和最小配筋率,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,构件受剪承载力设计,构造要求,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,构件受扭承载力设计,闭合薄壁截面模型,壁厚,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,构件受扭承载力设计,变角空间桁架模型,纵向钢筋截面面积：,箍筋面积：,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,构件受扭承载力设计,弯矩、剪力和扭矩共同作用下的构件，分别计算其需要的钢筋,欧洲规范分别计算抗扭和抗剪箍筋的截面面积,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,构件受扭承载力设计,构造要求,截面控制条件,防止超筋破坏，控制截面尺寸不能过小：,按构造配筋的条件,防止脆性破坏，按构造要求配置钢筋：,返回,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,使用极限状态设计,裂缝控制,变形控制,使用极限状态设计,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,使用极限状态设计,裂缝控制方法,控制最小钢筋面积,限制应力,不直接进行计算的裂缝控制,直接进行裂缝宽度计算的裂缝控制,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,使用极限状态设计,最小钢筋面积,有粘结钢筋最小面积应满足下式要求：,考虑不均匀自平衡应力影响的系数,即将开裂截面内考虑应力分布特性和力臂变化的系数,返回,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,使用极限状态设计,限制混凝土应力,在荷载特征组合下，对暴露等级为xd、xf 和xs的地区，不超过,准永久荷载下混凝土的应力小于 时， 认为徐变是线性的。当混凝土应力大于 时， 应考虑非线性徐变。,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,使用极限状态设计,限制钢筋应力,在特征组合荷载下，不超过,如果应力是由外加变形引起的，拉应力不超过,预应力筋的平均应力不超过,返回,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,使用极限状态设计,不直接进行计算的裂缝控制,其中一个满足即可,返回,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,使用极限状态设计,裂缝宽度计算,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,使用极限状态设计,裂缝宽度限值,返回,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,使用极限状态设计,变形控制方法,不直接进行计算的变形控制,直接进行计算的变形控制,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,使用极限状态设计,限值跨高比,根据开裂截面钢筋应力310mpa，当使用其它应力时，应乘以,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,使用极限状态设计,限值跨高比,返回,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,使用极限状态设计,变形计算,构件任意截面的曲率与变形的关系,假定将结构构件分为4段，则有变形方程组,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,使用极限状态设计,变形计算,未开裂截面曲率,开裂截面曲率,等效曲率,返回,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,预应力构件设计,应力控制,欧洲规范规定，张拉预应力筋时施加于钢筋的力不超过,混凝土压应力限值,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,欧洲规范预应力损失组合,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,预应力构件设计,预应力损失计算（瞬时损失）,摩擦损失,返回,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,预应力构件设计,预应力损失计算（瞬时损失）,返回,混凝土弹性变形,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,预应力构件设计,预应力损失计算（瞬时损失）,锚具滑移,返回,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,预应力构件设计,预应力损失计算（瞬时损失）,预应力筋松弛,1级,2级,3级,欧洲规范定义了下面三个等级的应力松弛： 1级钢丝或钢绞线普通预应力筋； 2级钢丝或钢绞线低松弛预应力筋； 3级热轧和热处理钢筋。,返回,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,预应力构件设计,预应力损失计算（时变损失）,永久荷载作用下，预应力时变损失,返回,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,混凝土耐久性设计,混凝土结构耐久性问题,外界因素,内在因素,物理、化学、生物,混凝土性能随时间的劣化,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,混凝土耐久性设计,耐久性设计,混凝土配合比,混凝土保护层厚度,划分环境类别和等级,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,混凝土耐久性设计,混凝土结构设计规范进行耐久性规定时首先对 混凝土结构的使用环境进行分类。,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,混凝土耐久性设计,返回,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,混凝土耐久性设计,使用年限50年时要求的混凝土组成和性能限值,耐久性对混凝土材料的要求,欧洲混凝土结构设计方法,混凝土结构设计,混凝土耐久性设计,耐久性对混凝土材料的要求,使用年限50年时最大氯离子含量限值,返回,欧洲混凝土结构设计方法,混凝