混凝土结构的基本设计原则

1、混凝土结构的基本设计原则第1页，共23页，2022年，5月20日，12点59分，星期四第 2 章上一章下一章本章重点结构极限状态的概念 实用设计表达式中各系数的含义，荷载标准值和设计值的概念，材料强度标准值和设计值的概念。建 筑 结 构第2页，共23页，2022年，5月20日，12点59分，星期四第 2 章建 筑 结 构式中： 结构抗力的平均值和标准值；作用效应的平均值和标准值。2.1极限状态设计原则现行设计方法以概率理论为基础，用可靠指标度量，采用多个分项系数表达。设，则上一章下一章经验法半经验、半理论法概率极限状态法第3页，共23页，2022年，5月20日，12点59分，星期四第 2 章建

2、 筑 结 构2.1.1上一章下一章安全性适用性耐久性功能要求结构的可靠性结构在规定的时间内，在规定的条件（正常设计、正常施工、正常使用和维修）下完成预定功能的能力。“三定三性”安全等级 结构的重要性系数0 功能要求、结构可靠度、安全等级第4页，共23页，2022年，5月20日，12点59分，星期四第 2 章建 筑 结 构上一章下一章2.1.1结构设计的使用年限类别结构类型结构的设计使用年限（年）1临时性结构5年2易于替换的结构构件25年3普通房屋和构筑物50年4纪念性建筑特别重要的建筑结构100年第5页，共23页，2022年，5月20日，12点59分，星期四第 2 章建 筑 结 构上一章下一章

3、安全等级破坏后果建筑物类型结构重要性系数 一级很严重重要工业与民用建筑物1.1二级严 重一般的工业与民用建筑物1.0三级不严重次要的建筑物0.90g建筑结构的安全等级2.1.1建筑结构的安全等级第6页，共23页，2022年，5月20日，12点59分，星期四第 2 章建 筑 结 构上一章下一章2.1.2结构的极限状态结构工作状态失效有效（结构不可靠）（结构可靠）极限状态界 限承载能力极限状态正常使用极限状态极限状态设计法 第7页，共23页，2022年，5月20日，12点59分，星期四第 2 章建 筑 结 构上一章下一章2.1.2承载能力极限状态（1）整体结构或其中的一部分作为刚体失去平衡如：雨蓬

4、或水塔倾覆、挡土墙过大的滑移1.承载能力极限状态雨蓬水塔第8页，共23页，2022年，5月20日，12点59分，星期四第 2 章建 筑 结 构上一章下一章2.1.1承载能力极限状态1.承载能力极限状态（2）结构构件或连接因材料强度被超过而破坏（包括疲劳破坏）、或因过度的变形而不适于继续承载 第9页，共23页，2022年，5月20日，12点59分，星期四第 2 章建 筑 结 构上一章下一章2.1.承载能力极限状态1.承载能力极限状态（3）结构转变为机动体系 如：连续梁、两层框架结构等超静定结构由于某些截面的屈服而成为几何可变体系 第10页，共23页，2022年，5月20日，12点59分，星期四第

5、 2 章建 筑 结 构上一章下一章2.1.2承载能力极限状态1.承载能力极限状态（4）结构或构件丧失稳定如：细长柱达到临界荷载发生压屈 屋架压杆第11页，共23页，2022年，5月20日，12点59分，星期四第 2 章建 筑 结 构上一章下一章2.1.2承载能力极限状态1.正常使用极限状态（4）影响正常使用的其他特定状态（3）影响正常使用的振动（2）影响正常使用或耐久性的局部损坏（1）影响正常使用或外观的变形第12页，共23页，2022年，5月20日，12点59分，星期四第 2 章建 筑 结 构上一章下一章2.1.3结构上的作用、作用效应S、结构抗力R1.作用效应S和结构抗力R 结构上的作用指

6、施加在结构或构件上的力（荷载）引起结构外加变形或约束变形的原因，如地面运动、地基不均匀沉降、温度变化、混凝土收缩、焊接变形等作用效应S 变形内力扭矩T轴向力N弯矩M剪力V挠度侧移裂缝第13页，共23页，2022年，5月20日，12点59分，星期四第 2 章建 筑 结 构上一章下一章2.1.4荷载的分类2.2.1 永久荷载(恒荷载) 定义：大小、方向、作用点不随时间改变的荷载，如 自重、土压力、预应力等；2.2.2 可变荷载(活荷载) 定义：大小、方向、作用点随时间改变的荷载，如楼 面和屋面活载、风荷载、雪荷载、吊车荷载、 车辆荷载等；2.2.3 偶尔荷载 定义：结构使用期间可能不出现，一旦出现

7、，其作用时 间短、效应大的荷载，如爆炸力，撞击等。 第14页，共23页，2022年，5月20日，12点59分，星期四第 2 章建 筑 结 构上一章下一章2.1.5结构的极限状态方程结构的极限状态方程:Z=R-S0 21当Z0时，处于可靠状态 当Z0时，处于失效状态 当Z0时，处于临界的极限状态 第15页，共23页，2022年，5月20日，12点59分，星期四第 2 章建 筑 结 构上一章下一章2.2极限状态实用设计表达式1.荷载标准值 结构使用期间可能出现的最大值。2.2.1 荷载代表值2.荷载准永久值可变荷载中，较稳定的那一部分值，计算裂缝变形时用。准永久值 = q 标准值 第16页，共23

8、页，2022年，5月20日，12点59分，星期四第 2 章建 筑 结 构2.2极限状态实用设计表达式上一章下一章4.荷载频遇值常遇值,计算裂缝变形时用。频遇值 = f 标准值 3.荷载组合值 当有两个或两个以上可变荷载同时作用时的代表值 。组合值 = c 标准值 第17页，共23页，2022年，5月20日，12点59分，星期四式中： 结构重要性系数； 安全等级为一级或使用年限为100年时， 安全等级为二级或使用年限为50年时， 安全等级为三级或使用年限为5年时， 荷载效应组合的设计值，用基本组合或偶 然组合； 结构构件抗力设计值。2.2极限状态实用设计表达式第 2 章建 筑 结 构上一章下一章

9、2.2.2 承载能力极限状态设计表达式计算公式22第18页，共23页，2022年，5月20日，12点59分，星期四荷载效应组合一般结构构件：选下列计算中较大者。 由可变荷载控制时 由永久荷载控制时 23 24第 2 章建 筑 结 构上一章下一章第19页，共23页，2022年，5月20日，12点59分，星期四第 2 章建 筑 结 构上一章下一章式中： 荷载分项系数，当其效应对结构不利时， 公式（3）中的 ，公式（4）中的 ；当其效应对结构有利时，一般 情况下取1.0，验算倾覆、滑移或漂浮时 取0.9； 活载分项系数，一般情况下取1.4，当活 载标准值大于 的工业房屋楼面结 构取1.3； 恒载标准

10、值所产生的内力； 活载标准值所产生的内力，i=1的活荷载 为主导活荷载； 第i个可变荷载的组合系数。第20页，共23页，2022年，5月20日，12点59分，星期四一般排架、框架结构：选下列计算中较大者 由可变荷载控制时 由永久荷载控制时 25 26第 2 章建 筑 结 构上一章下一章 当需要考虑地震作用时，应按现行国家标准建筑抗震设计规范确定。第21页，共23页，2022年，5月20日，12点59分，星期四C2.2极限状态实用设计表达式第 2 章建 筑 结 构上一章下一章2.2.2 正常使用极限状态设计表达式设计方法 27式中： C 达正常使用要求时的变形、裂缝、应力 等的限值；S荷载的变形效应标准组合频遇组合准永久组合第22页，共23页，2022年，5月20日，12