混凝土结构设计方法PPT课件

1、.,1,混凝土结构设计原理 (第2章),进入,.,2,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,.,3,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。,.,4,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

2、；,分类：,间接作用：温度、收缩、徐变、地基不均匀沉降、 地震等。,.,5,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。,.,6,混凝土结构设计原理,第 2 章,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一章,2.2.1 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

3、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。,.,7,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。,.,8,混凝土结构设计原理,第 2 章,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一章,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。,.,9,混凝土结构设计原理,第 2 章,主 页,目 录

4、,上一章,帮 助,下一章,.,10,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,.,11,混凝土结构设计原理,第 2 章,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一章,2.3.2 材料强度设计值,建筑工程中：,桥梁工程中：,.,12,混凝土结构设计原理,第 2 章,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一章,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

5、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。,.,13,混凝土结构设计原理,第 2 章,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一章,2.4.1 结构的设计使用年限,2.4.2 结构的安全等级,按结构的重要性划分,一级：重要建筑,二级：一般建筑,三级：次要建筑,.,14,混凝土结构设计原理,第 2 章,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一章,2.5.1 结构的可靠性 指结构的安全性、适用性、耐久性。,2.5.2 结构的可靠度 指结构在规定时间内、规定条件下完成预定功能 的概率，是结构可靠性的概率度量。,.,15,混凝土结构设计原理,第 2 章,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一

6、章,.,16,混凝土结构设计原理,第 2 章,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一章,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。,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：,2.4.2 结构的可靠指标,.,17,混凝土结构设计原理,第 2 章,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一章,按承载能力极限状态设计时,按正常使用极限状态设计时,根据其可逆程度可取0 1.5。,.,18,混凝土结构设计原理,第 2 章,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一章,定义：整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计指定的某一功能要求，这个特

7、定的状态称之为该功能的极限状态。,承载能力极限状态：超过这一极限状态时结构将发生破坏、倒塌或失稳等现象。,2.6.1 结构极限状态的分类,正常使用极限状态：超过这一极限状态时结构将出现过大的变形，开裂或过宽的裂缝，钢筋严重锈蚀，混凝土腐蚀、风化、剥落等现象。,.,19,混凝土结构设计原理,第 2 章,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一章,2.6.2 承载能力极限状态的设计方法, 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。,计算公式,建筑

8、工程中：,.,20,混凝土结构设计原理,第 2 章,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一章,桥梁工程中：, 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 ；,.,21,混凝土结构设计原理,第 2 章,主

9、页,目 录,上一章,帮 助,下一章,.,22,混凝土结构设计原理,第 2 章,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一章,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,基本组合,.,23,混凝土结构设计原理,第 2 章,主 页,目 录,上一章,帮 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

10、的活荷载 为主导活荷载； 第i个可变荷载的组合系数。,.,24,混凝土结构设计原理,第 2 章,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一章,一般排架、框架结构：选下列计算中较大者,.,25,混凝土结构设计原理,第 2 章,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一章,偶然荷载的代表值不乘分项系数；,偶然组合,与偶然荷载同时出现的其他荷载采用适当的代表值；,各种情况下荷载效应的设计值公式由有关规范另定。,.,26,混凝土结构设计原理,第 2 章,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一章,设计方法,式中： 正常使用极限状态下荷载效应组合值; 达正常使用要求时的变形、裂缝、应力 等的限值；,2.6.3 按正常使用极限状态的设计方法,.,27