砌体结构课件第2章砌体结构设计方法.ppt

1、第二章 砌体结构设计方法 2.1 砌体结构可靠度设计方法的沿革 1. 结构可靠度：在规定的时间和条件下，工程结构完成预定功能的概率，是工程结构可靠性的概率度量。 2.预定功能： 安全性 三个正常（设计、施工、使用） 抵御荷载、变形，不破坏；偶然事件下，不失稳； 适用性 一个正常（使用） 良好的工作性能； 耐久性 一个正常（维护） 满足各项使用功能要求。,可靠（有效），不可靠（失效）： 结构在使用期间能满足使用功能要求而又良好地工作，反之为失效。 3.设计方法的历史沿革 直接经验阶段； 安全系数阶段：19世纪初，视砌体为理想弹性体按材料力学方法求解1940年后，极限荷载设计法（单一安全系数）19

2、50年后，苏联极限状态设计法（三系数法）； 概率理论设计阶段：1940年后，美国、苏联学者首先提出，1989年我国开始应用。,2.2 我国砌体结构设计的发展 1.第一阶段 55规范，临时设计规范，参照前苏联规范； 63规范，参照前苏联极限状态设计法，但未颁布； 70年完成砖石结构的设计和计算草案。 2.第二阶段 73规范，我国第一部正式砌体规范，为多系数分析、单一安全系数表达的半概率极限状态设计法； 88规范，以概率理论为基础的极限状态设计法；,01规范，GB 50003-2001于2002年3月1日正式颁布施行。 2.3 以概率理论为基础的极限状态设计法 1.基本概念 结构的极限状态：可靠与

3、失效的界限 分水岭 区分的标志 第一极限状态 承载力极限状态 对应于结构或构件达到最大承载力或达到不适于继续承载的变形。,第二极限状态 正常使用极限状态 对应于结构或构件达到正常使用或耐久性的某项规定限值。 统称为功能的极限状态 整个结构或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能的要求。 2.结构的可靠度与可靠指标： 结构的功能函数Z=R-S 当Z0 结构可靠； 当Z0 结构失效； 当Z=0 极限状态。, R,S随机量 Z随机量 则可靠、失效并非定值 只能以概率的意义来衡量。 以Pf=P(Z0) 可靠概率 Ps+Pf=1,Ps大 Pf小，但Pf0,只要Pf足够“小”即可。, 影

4、响因素十分复杂 建筑结构设计统一标准中规定，采用近似概率方法 以 平均值 标准差 可靠指标 代替Pf；来求结构的可靠度。 为简化计算，设R,S均服从正态分布，R与S相互独立。,取 故 与 一一对应，而且有明确的物理意义。 要求 3.2 延性破坏的要求 3.7 脆性破坏的要求 2.设计表达式 设计上直接采用可靠指标进行设计非常困难，规范采用多个分项系数的极限状态表达式的方法进行设计计算。,其中的荷载分项系数按设计表达式设计的各种构件的可靠度与规定的可靠指标在总体上最小予以确定； 对材料性能分项系数按各材料在各种情况下与规定的可靠指标一直的原则，并适当考虑工程经验予以确定。 1. 2.,其中： 结

5、构重要性系数； 对于安全等级为一级或设计使用年限50年 1.1 对于安全等级为二级或设计使用年限为50年 1.0 对于安全等级为三级或设计使用年限为5年0.9； 砌体强度设计值， ；这里为泛指，泛指各类砌体强度设计值，特指为抗压强度设计值 砌体强度标准值， ; 砌体材料性能分项系数，B级控制时取1.6，A级时取1.5，C级时取1.8； ：目前我国安全度比发达国家低20%40%，比1950年还低，但比88规范提高16%；国际ISO/TC179中荷载分项系数为1.4和1.6，英国规范BSS628规定 =3.5。,注意,当验算倾覆、滑移、漂移时： 3. 2.4 各类砌体的强度设计值 1.基本规定 对

6、砖砌体受压（B级）：,2.抗压强度设计值见表2.42.9。 单排孔砌块对孔砌筑的灌孔砌体的强度设计值： 混凝土强度Cb20, 1.5 ； 设计值为 混凝土砌块的孔洞率； 砌体的灌孔率， 33%。 3.轴心抗拉、弯曲抗拉和抗剪强度设计值 见表2-10,当采用三顺一丁砌筑时，块体搭接长度大于1.0， 可提高20%，规范不考虑其提高，但若搭接比小于1.0时，应予以降低。 表2-10中，当无法准确判断时，弯曲抗拉强度应取两个值的较小值。 灌孔砌块砌体的抗剪强度设计值为： 4.砌体强度设计值的调整 有吊车房屋砌体、跨度不小于9m的梁下烧结普通砖砌体、跨度不小于7.5m的梁下烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体，混凝土和轻骨料混凝土砌块砌体， 为0.9；,对无筋砌体构件，其截面面积小于0.3m2时， 为其截面面积加0.7。对配筋砌体构件，当其中砌体截面面积小于0.2m2时， 为其截面面积加0.8。构件截面面积以m2计； 当砌体用水泥砂浆砌筑时，对表13-3表13-8中的数值， 为0.9；对表13-9中的数值， 为0.8；对配筋砌体构件，当其中的砌体采用水泥砂浆砌筑时，仅对砌体的强度设计值乘以调整系数 ； 当施