混凝土结构设计的基本原则讲义.ppt
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1、第第3章章 混凝土结构设计的基本原则混凝土结构设计的基本原则1.1第第3章章 混凝土结构设计的基本原则混凝土结构设计的基本原则 第第3章章 混凝土结构设计的基本原则混凝土结构设计的基本原则1.2 教学提示:教学提示:建筑结构可靠度设计统一标准建筑结构可靠度设计统一标准(GB 500682001)和和建建筑结构荷载规范筑结构荷载规范(GB 500092001)是混凝土结构设计宜遵守的基本原则。是混凝土结构设计宜遵守的基本原则。本章结合本章结合混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范(GB 500102002),介绍了结构极限状,介绍了结构极限状态的基本概念、近似概率的极限状态设计法及其极限状态实用设
2、计表达式。态的基本概念、近似概率的极限状态设计法及其极限状态实用设计表达式。教学要求:本章要求学生掌握工程结构极限状态的基本概念,包括结构教学要求:本章要求学生掌握工程结构极限状态的基本概念,包括结构的作用、对结构的功能要求、设计基准期、两类极限状态等;了解结构可的作用、对结构的功能要求、设计基准期、两类极限状态等;了解结构可靠度的基本原理;熟悉近似概率极限状态设计法在混凝土结构设计中的应靠度的基本原理;熟悉近似概率极限状态设计法在混凝土结构设计中的应用。用。第第3章章 混凝土结构设计的基本原则混凝土结构设计的基本原则1.3 3.1 3.1 结构的功能要求和极限状态结构的功能要求和极限状态 3
3、.2 3.2 概率极限状态设计方法概率极限状态设计方法 3.3 3.3 荷载的代表值荷载的代表值 3.4 3.4 材料强度的标准值和设计值材料强度的标准值和设计值 3.5 3.5 概率极限状态实用设计表达式概率极限状态实用设计表达式 3.6 3.6 思思 考考 题题 习习 题题本章内容本章内容 第第3章章 混凝土结构设计的基本原则混凝土结构设计的基本原则1.43.1.1 结构上的作用与作用效应结构上的作用与作用效应结构上的作用是指施加在结构或构件上的力,以及引起结构外加变结构上的作用是指施加在结构或构件上的力,以及引起结构外加变形或约束变形的原因。结构上的作用分为直接作用和间接作用两种。形或约
4、束变形的原因。结构上的作用分为直接作用和间接作用两种。直接作用是指施加在结构上的荷载,如恒荷载、活荷载、风荷载和直接作用是指施加在结构上的荷载,如恒荷载、活荷载、风荷载和雪荷载等。间接作用是指引起结构外加变形和约束变形的其他作用,雪荷载等。间接作用是指引起结构外加变形和约束变形的其他作用,如地基不均匀沉降、温度变化、混凝土收缩、焊接变形等。如地基不均匀沉降、温度变化、混凝土收缩、焊接变形等。3.1 结构的功能要求和极限状态结构的功能要求和极限状态第第3章章 混凝土结构设计的基本原则混凝土结构设计的基本原则1.51.按随时间的变异分类按随时间的变异分类永久作用:是指在设计基准期内其量值不随时间变
5、化,或其变化与平均值相永久作用:是指在设计基准期内其量值不随时间变化,或其变化与平均值相比可以忽略不计的作用,如结构自重、土压力、预加应力等。比可以忽略不计的作用,如结构自重、土压力、预加应力等。可变作用:是指在设计基准期内其量值随时间变化,且其变化与平均值相比可变作用:是指在设计基准期内其量值随时间变化,且其变化与平均值相比不可忽略的作用,如安装荷载、楼面活荷载、风荷载、雪荷载、吊车荷不可忽略的作用,如安装荷载、楼面活荷载、风荷载、雪荷载、吊车荷载和温度变化等。载和温度变化等。偶然作用:是指在设计基准期内不一定出现,而一旦出现其量很大且持续时偶然作用:是指在设计基准期内不一定出现,而一旦出现
6、其量很大且持续时间很短,如地震、爆炸、撞击等。间很短,如地震、爆炸、撞击等。3.1 结构的功能要求和极限状态结构的功能要求和极限状态第第3章章 混凝土结构设计的基本原则混凝土结构设计的基本原则1.62.2.按空间位置的变异分类按空间位置的变异分类固定作用:是指在结构上具有固定分布的作用,如工业与民用建筑楼固定作用:是指在结构上具有固定分布的作用,如工业与民用建筑楼面上的固定设备荷载、结构构件自重等。面上的固定设备荷载、结构构件自重等。自由作用:是指在结构上一定范围内可以任意分布的作用,如工业与自由作用:是指在结构上一定范围内可以任意分布的作用,如工业与民用建筑楼面上的人员荷载、吊车荷载等。民用
7、建筑楼面上的人员荷载、吊车荷载等。3.1 结构的功能要求和极限状态结构的功能要求和极限状态第第3章章 混凝土结构设计的基本原则混凝土结构设计的基本原则1.73.按结构的反应特点分类按结构的反应特点分类静态作用:是指使结构产生的加速度可以忽略不计的作用,如结构静态作用:是指使结构产生的加速度可以忽略不计的作用,如结构自重、住宅和办公楼的楼面活荷载等。自重、住宅和办公楼的楼面活荷载等。动态作用:是指使结构产生的加速度不可忽略不计的作用,如地震、动态作用:是指使结构产生的加速度不可忽略不计的作用,如地震、吊车荷载、设备振动等。吊车荷载、设备振动等。作用效应作用效应S:是指由结构上的作用引起的结构或构
8、件的内力:是指由结构上的作用引起的结构或构件的内力(如轴力、如轴力、剪力、弯矩、扭矩等剪力、弯矩、扭矩等)和变形和变形(如挠度、侧移、裂缝等如挠度、侧移、裂缝等)。当作用为集。当作用为集中力或分布力时,其效应可称为荷载效应。中力或分布力时,其效应可称为荷载效应。3.1 结构的功能要求和极限状态结构的功能要求和极限状态第第3章章 混凝土结构设计的基本原则混凝土结构设计的基本原则1.8由于结构上的作用是不确定的随机变量,所以作用效应由于结构上的作用是不确定的随机变量,所以作用效应S一般说来也是一个随机变量。以下主要讨论荷一般说来也是一个随机变量。以下主要讨论荷载效应,荷载载效应,荷载 与荷载效应与
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