钢筋砼结构设计基本原理

1、第二章 钢筋砼结构设计基本原理,第一节 结构概述 一、结构的功能 、可靠性和可靠度 二、设计基准期,结构的功能：安全可靠、适用耐久、经济合理 安全性 结构应能承受在正常施工和正常使用的情况下可能出现的各种作用，在设计规定的偶然事件发生时及发生后，结构仍能保持必需的整体稳定性，不致发生倒塌。 适用性 结构在正常使用期间应具有良好的工作性能。例如，不发生过大的变形、振幅、过宽的裂缝等，以免影响正常使用。 耐久性 结构在正常使用和正常维护条件下应具有足够的耐久性能，以保证结构能够正常使用到预定的设计使用期限。例如，在设计规定的使用期间内，钢筋不致因保护层过薄或裂缝过宽而发生锈蚀等影响结构的使用年限。

2、,含碳量越高，强度越高，但塑性和可焊性下降。工程中常用低碳钢。普 通低合金钢是在碳素钢的基础上，再加入微量的合金元素，如硅、锰、钒、 钛、铌等，目的是提高钢材的强度，改善钢材的塑性性能。,安全性、适用性、耐久性统称为结构的可靠性，即在规定的时间内（设计使用年限），在规定的条件下（正常设计、正常施工、正常使用和维修），结构完成预定功能（安全性、适用性、耐久性）的能力称为结构的可靠性。 在各种随机因素的影响下，结构完成预定功能的能力不能事先确定，只能用概率来描述。结构的可靠性用可靠度来定量描述。结构的可靠度是指结构在设计使用年限内，在正常设计、施工、使用和维护的条件下完成预定功能的概率。,结构的设

3、计使用年限，是指按规定指标设计的结构或构件，在正常施工、正常使用和维护下，不需进行大修即可达到其预定功能要求的使用年限。 当结构的实际使用年限超过设计使用年限后，并不意味着结构就要报废，但其可靠度将逐渐降低。 桥梁结构的设计使用年限一般为100年。,第二节 极限状态法设计的基本概念 一、极限状态的定义与分类 二、承载能力极限状态 三、正常使用极限状态 四、作用与作用分类 五、作用代表值、作用效应及作用效应设计值,一、极限状态的定义与分类 结构能满足功能要求而良好地工作，称为“可靠”或“有效”，反之则结构“不可靠”或“失效”。区分结构工作状态的可靠与失效的标志是“极限状态”。 若结构或结构的一部

4、分超过某一特定状态，就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态便称为该功能的极限状态。 结构功能的极限状态可分为下列两类：承载能力极限状态、正常使用极限状态,二承载能力极限状态 结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形时的状态，称为承载能力极限状态。超过承载能力极限状态的状态见P20（此处省略500字。） 承载能力极限状态主要控制结构的安全性功能，结构一旦超过这种极限状态，会造成人身伤亡及重大经济损失，因此设计中应把出现这种情况的概率控制得非常小。规范规定：所有的结构和构件都应按承载能力极限状态进行设计计算,三、正常使用极限状态 结构或结构构件达到正常使用或耐久性的某项规定限值时

5、的状态，称为正常使用极限状态。当结构或构件出现下列状态之一时，即认为超过正常使用极限状态的状态见P20（此处省略500字。） 正常使用极限状态主要考虑结构的适用性和耐久性功能，当结构或构件超过这种极限状态时一般不会造成人身伤亡及重大经济损失，因此设计中出现这种情况的概率控制得略宽一些。规范规定：正常使用极限状态的验算则根据具体使用要求进行。,四、作用与作用分类 作用效应：包括由荷载产生的各种效应，也包括一些非荷载因素产生的效应。在结构设计中一般仅考虑荷载这种直接作用方式。 1）永久荷载（恒荷载） 永久荷载是指在结构设计基准期内，其作用量值不随时间变化，或其变化幅度与平均值相比可以忽略不计的荷载，如结构构件自重。 2）可变荷载（活荷载） 可变荷载是指在结构设计基准期内，其作用量值随时间而变化，其变化幅度与平均值相比不可忽略不计的荷载，如楼面活荷载、屋面活荷载、积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载等。 3）偶然荷载 偶然荷载是指在结构设计基准期内不一定出现，而一旦出现其量值很大且持续时间很短的