混凝土结构设计方法T27

高等教育出版社高等教育电子音像出版社混凝土结构设计原理(第2章电子教案)进入混凝土结构设计原理第2章主页目录上一章帮助下一章第2章

混凝土结构设计方法混凝土结构设计原理第2章主页目录上一章帮助下一章本章重点了解结构上的作用、作用效应和结构抗力的概念及其随机特性；

了解混凝土结构设计方法的理论基础——

可靠度理论；

掌握我国规范的设计方法——概率极限状态设计法。混凝土结构设计原理第2章主页目录上一章帮助下一章2.1.1结构上的作用定义：凡能使结构产生内力、应力、位移、应变、裂缝的因素，都称为结构上的作用。直接作用：荷载；分类：间接作用：温度、收缩、徐变、地基不均匀沉降、地震等。§2.1结构上的作用、作用效应与结构抗力混凝土结构设计原理第2章主页目录上一章帮助下一章2.1.2作用效应

定义：作用在结构上产生的反应，如内力、应力、位移、应变、裂缝等，称为作用效应。2.1.3结构抗力

定义：结构抵抗作用效应的能力，称为结构抗力。混凝土结构设计原理第2章主页目录上一章帮助下一章§2.2荷载2.2.1荷载分类永久荷载(恒荷载)：大小、方向、作用点不随时间改变的荷载为永久荷载，如自重、土压力、预应力等；可变荷载(活荷载)

：大小、方向或作用点随时间改变而变化的荷载为可变荷载，如楼面和屋面活载、风荷载、雪荷载、吊车荷载、车辆荷载等；偶然荷载：结构使用期间可能不出现，一旦出现，其作用时间短、效应大的荷载为偶然荷载，如爆炸力，撞击等。混凝土结构设计原理第2章主页目录上一章帮助下一章2.2.2荷载代表值

1.标准值——

由设计基准期内最大荷载概率分布的某一分位值确定的荷载值，是永久荷载的唯一代表值。混凝土结构设计原理第2章主页目录上一章帮助下一章直升飞机坪：楼面：屋面：不上人屋面

上人屋面

屋顶花园楼面和屋面荷载的标准值可查荷载规范得到。如：荷载规范中的荷载值不包括隔墙重量和二次装修重量。

混凝土结构设计原理第2章主页目录上一章帮助下一章频遇值——结构上时而出现的较大值,但小于标准值。计算裂缝变形时用。频遇值

=ψf×标准值

t/T<0.1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

=ψq×标准值t/T=0.5（t为设计基准期内荷载达到和超过该值的总持续时间，T为设计基准期。）2.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

=ψc

×标准值

混凝土结构设计原理第2章主页目录上一章帮助下一章取决于截面尺寸大小和材料强度高低。材料强度分标准值和设计值。2.3.1

材料强度标准值保证率：95％§2.3材料强度混凝土：，钢筋：，混凝凝土土结结构构设设计计原原理理第2章主页页目录录上一一章章帮助助下一一章2.3.2材料料强强度度设设计计值值混凝土：,钢筋：,建筑筑工工程程中中：：桥梁梁工工程程中中：：混凝土：,钢筋：,混凝凝土土结结构构设设计计原原理理第2章主页页目录录上一一章章帮助助下一一章式中：–––混凝土的材料分项系数；建筑工程取1.4,

公路桥涵工程取1.45；

–––钢筋的材料分项系数；建筑工程对热轧钢筋取1.1，对钢丝、钢绞线、热处理钢筋取

1.2；公路桥涵工程对热轧钢筋取1.2，对钢绞线、热处理钢筋取1.25。混凝凝土土结结构构设设计计原原理理第2章主页页目录录上一一章章帮助助下一一章§2.4结构的设计使用年限与安全等级2.4.1结构构的的设设计计使使用用年年限限类别结构类型结构的设计使用年限（年）１临时性结构5２易于替换的结构构件25３普通房屋和构筑物50４纪念性建筑和特别重要建筑1002.4.2结构构的的安安全全等等级级按结结构构的的重要要性性划分分一级级：：重要要建建筑筑二级级：：一般般建建筑筑三级级：：次要要建建筑筑混凝凝土土结结构构设设计计原原理理第2章主页页目录录上一一章章帮助助下一一章2.5.1结构构的的可可靠靠性性指结结构构的的安安全全性性、、适适用用性性、、耐耐久久性性。。2.5.2结构构的的可可靠靠度度指结结构构在在规规定定时时间间内内、、规规定定条条件件下下完完成成预预定定功功能能的概概率率，，是是结结构构可可靠靠性性的的概概率率度度量量。。§2.5结构的可靠度混凝凝土土结结构构设设计计原原理理第2章主页页目录录上一一章章帮助助下一一章Ｚ

=Ｒ-Ｓ…2-1Ｚ＞0，结构可靠；Ｚ=0，极限状态。Ｚ＜0，结构失效；正态分布

变异系数δz=μz/σz混凝凝土土结结构构设设计计原原理理第2章主页页目录录上一一章章帮助助下一一章式中中：：–––––结构构抗抗力力的的平平均均值值和和标标准准值值；；–––––作用用效效应应的的平平均均值值和和标标准准值值。。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，则可靠指标为：…2-22.4.2结构构的的可可靠靠指指标标混凝凝土土结结构构设设计计原原理理第2章主页页目录录上一章章帮助助下一章按承载载能力力极限限状态态设计计时按正常常使用用极限限状态态设计计时破坏类型安全等级一级二级三级塑性破坏3.73.22.7脆性破坏4.23.73.2根据其其可逆逆程度度可取取0~1.5。混凝土土结构构设计计原理理第2章主页页目录录上一章章帮助助下一章定义：：整个结结构或或结构构的一一部分分超过过某一一特定定状态态就不不能满满足设设计指指定的的某一一功能能要求求，这这个特特定的的状态态称之之为该该功能能的极极限状状态。。承载能能力极极限状状态：：超过这这一极极限状状态时时结构构将发发生破破坏、、倒塌塌或失失稳等等现象象。2.6.1结构极极限状状态的的分类类正常使使用极极限状状态：：超过这这一极极限状状态时时结构构将出出现过过大的的变形形，开开裂或或过宽宽的裂裂缝，，钢筋筋严重重锈蚀蚀，混混凝土土腐蚀蚀、风风化、、剥落落等现现象。。§2.6结构的极限状态及其分类混凝土土结构构设计计原理理第2章主页页目录录上一章章帮助助下一章2.6.2承载能能力极极限状状态的的设计计方法法…2-3–––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。计算公公式建筑工工程中中：混凝土土结构构设计计原理理第2章主页页目录录上一章章帮助助下一章桥梁工工程中中：–––桥梁结构的重要性系数，按公路桥涵的设计安全等级，一级、二级、三级分别为1.1、1.0、0.9；桥梁的抗震设计不考虑结构的重要性系数；

–––作用（或荷载）效应（其中汽车荷载应计如冲击系数）的组合设计值，当进行预应力混凝土连续梁等超静定结构的承载能力极限状态计算时，公式（2-3）中的作用（或荷载）效应项应改为，其中为预应力（扣除全部预应力损失）引起的次效应；为预应力分项系数，当预应力效应对结构有利时，取；对结构不利时，取；

混凝土土结构构设计计原理理第2章主页页目录录上一章章帮助助下一章–––结构构件抗力设计值

–––构件承载力函数；

–––材料强度设计值；

–––几何参数设计值，当无可靠数据时，可采用几何参数标准值，即设计文件规定值。

混凝土土结构构设计计原理理第2章主页页目录录上一章章帮助助下一章荷载效效应组组合一般结结构构构件：：选下下列计计算中中较大者。由可变变荷载载控制制时由永久久荷载载控制制时…2-4…2-5基本组组合混凝土土结构构设计计原理理第2章主页页目录录上一章章帮助助下一章式中：–––荷载分项系数，当其效应对结构不利时，公式（6）中的，公式（7）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。混凝土土结构构设计计原理理第2章主页页目录录上一章章帮助助下一章一般排排架、、框架架结构构：选选下列列计算算中较大者

由可变荷载控制时

由永久荷载控制时…2-6…2-7式中：–––简化式中的荷载组合系数；一般情况下取，只有一个活荷载取。和的取值与式（6）（7）相同。

混凝土土结构构设计计原理理第2章主页页目录录上一章章帮助助下一章偶然荷荷载的的代表