第三章----混凝土结构设计方法PPT课件

-,1,第三章混凝土结构的设计方法,3.1结构的设计要求,第三章混凝土结构设计方法,工程结构的设计需要保证安全可靠、经济合理,由于实际工程结构中存在多种不确定性,结构设计方法就是研究工程设计中的各种不确定性问题，取得安全可靠与经济合理之间的均衡,-,2,第三章混凝土结构的设计方法,一、结构上的作用、作用效应、结构抗力1、作用：使结构产生内力、变形的原因。直接作用：荷载间接作用：不均匀沉降、温度变形、收缩变形、地震2、作用分类永久作用：可变作用：偶然作用：,3.1结构可靠度,3.1结构可靠度,-,3,第三章混凝土结构的设计方法,3、作用效应,作用效应（S）：结构上的作用引起的效应M、N、V、T、f、wS=S(Q),4、结构抗力结构抗力（R）：结构抵抗作用效应的能力。Mu、Vu、f、wR=R(fc,fs,A,h0,As,),3.1结构可靠度,-,4,第三章混凝土结构的设计方法,二、结构的功能要求（可靠性）安全性适用性耐久性可靠性安全性、适用性和耐久性的总称在规定的时间内，规定的条件下，完成预定功能的能力。结构可靠性越高，建设造价投资越大。如何在可靠与经济之间取得均衡，就是设计方法要解决的问题。,3.1结构可靠度,-,5,第三章混凝土结构的设计方法,三、结构安全等级,3.1结构可靠度,-,6,第三章混凝土结构的设计方法,3.2荷载和材料强度,3.2荷载和材料强度,对于结构设计而言，如何设计的安全呢？,荷载标准值：材料强度标准值：,1.645保证率系数。荷载标准值实际荷载低于标准值的概率为95；材料强度标准值实际强度高于标准值的概率为95；,-,7,第三章混凝土结构的设计方法,一、极限状态,区分结构“可靠”与“失效”的临界工作状态称为“极限状态”,3.3极限状态设计法,3.3极限状态设计法,-,8,第三章混凝土结构的设计方法,承载力极限状态,超过该极限状态，不能满足安全性要求,结构或构件达到最大承载力,结构整体或其中一部分作为刚体失去平衡,结构塑性变形过大而不适于继续使用,结构形成几何可变体系,结构或构件丧失稳定,3.3极限状态设计法,-,9,第三章混凝土结构的设计方法,正常使用极限状态,超过该极限状态，不能满足适用性和耐久性的要求。,过大的变形、侧移；,过大的裂缝；,过大的振动；,其他正常使用要求。,3.3极限状态设计法,-,10,第三章混凝土结构的设计方法,二、极限状态方程结构的功能函数Z=R-S（随机变量）。Z=R-S0，可靠Z=R-S=0，极限状态Z=R-S0，失效Z=0称为结构的极限状态方程。,3.3极限状态设计法,-,11,第三章混凝土结构的设计方法,三、结构的可靠度和可靠指标,可靠度：可靠性的概率度量。,1、可靠概率PS,2、失效概率Pf,3.3极限状态设计法,-,12,第三章混凝土结构的设计方法,3、可靠指标,b可靠指标,3.3极限状态设计法,Pf与有着一一对应的关系值愈大，失效概率Pf值就愈小；值愈小，失效概率Pf值就愈大。,-,13,第三章混凝土结构的设计方法,4、设计可靠指标,3.3极限状态设计法,-,14,第三章混凝土结构的设计方法,一、承载力极限状态实用设计表达式,3.4极限状态设计表达式,3.4极限状态设计表达式,-,15,第三章混凝土结构的设计方法,3.4极限状态设计表达式,-,16,第三章混凝土结构的设计方法,1、基本组合（1）由可变荷载效应控制的组合,（2）由永久荷载效应控制的组合,2、偶然组合,3.4极限状态设计表达式,-,17,第三章混凝土结构的设计方法,二、正常使用极限状态实用设计表达式SC,注意事项：荷载、材料强度采用标准值；不计入结构重要性系数。,3.4极限状态设计表达式,-,18,第三章混凝土结构的设计方法,荷载效应组合.标准组合：,.频遇组合,.准永久组合,3.4极限状态设计表达式,-,19,第三章混凝土结构的设计方法,本章主要内容,本章的主要内容1.结构的功能要求；结构可靠性的定义;2.结构的极限状态，我国规范采用的是什么设计方法？3.熟悉结构设计中的不确定性因素;4.结构可靠度、可靠指