混凝土结构设计-概论

建筑混凝土结构设计教材：混凝土结构设计周克荣、顾祥林、苏小卒同济大学出版社，2001参考教材：朱伯龙：混凝土结构设计原理（下）同济大学出版社，1993天津大学、同济大学、东南大学：混凝土结构，中国建筑工业出版社，2001罗福午：单层工业厂房结构设计（第二版），清华大学出版社，1990相关规范及其条文说明和文章：混凝土结构设计规范

建筑结构荷载规范

建筑地基基础设计规范

建筑抗震设计规范

高层建筑混凝土结构技术规程

2023/2/4本课程主要内容：

概论梁板结构单层厂房排架结构多层框架结构高层建筑结构基础课程内容侧重于结构整体设计：结构方案和结构体系的选择，进行结构布置确定计算简图选择合适的结构分析方法计算作用、作用效应，进行作用效应组合构件截面设计及构件间的连接构造设计2023/2/4建筑混凝土结构设计

讲课形式

课堂讲授现场教学讨论练习2023/2/4建筑混凝土结构的设计概论（1）基础知识回顾概论2023/2/4基础知识回顾土木工程材料材料力学结构力学荷载与结构设计方法土力学混凝土结构基本原理2023/2/4基础知识回顾混凝土的特点钢筋的特点钢筋混凝土梁受力特点铰接与固接粘结与滑移裂缝混凝土收缩、徐变和变形2023/2/4第一章混凝土建筑结构设计概论主要内容：引言混凝土建筑结构形式混凝土结构设计准则混凝土结构设计步骤混凝土建筑结构的新发展重点：混凝土建筑结构的形式混凝土结构设计准则、可靠度、极限状态混凝土结构设计步骤、主要成果2023/2/4第一节引言建筑结构：房屋建筑的空间受力骨架体系，由竖向承重结构、水平承重结构和下部结构组成。建筑结构的功能：满足使用和美观的需求，并且抵御自然界的各种作用

建筑结构的分类：（1）按用途：工业厂房结构和民用建筑结构；（2）按体型和高度：单层结构、多层结构、高层结构和大跨结构；（3）按材料：钢筋混凝土结构、钢结构、砌体结构、木结构、薄膜充气结构；（4）按主要结构型式：墙体结构、框架结构、筒体结构、拱结构、网架结构、空间薄壁结构。

第一章混凝土建筑结构设计概论2023/2/4第二节混凝土建筑结构形式混凝土结构：素混凝土结构钢筋混凝土结构预应力混凝土结构钢-混凝土组合结构钢骨混凝土结构钢管混凝土结构

FRP混凝土结构常用的混凝土建筑结构形式：单层混凝土建筑结构多高层混凝土建筑结构大跨结构第一章混凝土建筑结构设计概论2023/2/4第三节混凝土结构设计准则规范及设计理论

混凝土结构设计规范

建筑结构荷载规范

建筑地基基础设计规范

建筑抗震设计规范

高层建筑混凝土结构技术规程

设计理论：容许应力设计法破坏强度设计法极限状态设计法混凝土结构设计规范：基于概率理论的极限状态设计法第一章混凝土建筑结构设计概论2023/2/4第三节混凝土结构设计准则结构的功能要求

安全性

适用性

耐久性

结构的可靠性：结构安全性、适用性、耐久性的统称

结构可靠度：结构可靠性的概率度量——在规定的时间内、在规定的条件下结构完成预定功能的概率。第一章混凝土建筑结构设计概论2023/2/4第三节混凝土结构设计准则极限状态——有效状态和失效状态的分界极限状态分类：正常使用极限状态——使用性能（裂缝、挠度）承载力极限状态——安全性能（强度）

基于概率理论的极限状态设计法结构处于失效状态结构处于极限状态结构处于可靠状态第一章混凝土建筑结构设计概论2023/2/4第三节混凝土结构设计准则极限状态方程（结构的功能函数）Z的分布形式：符合正态分布第一章混凝土建筑结构设计概论2023/2/4第三节混凝土结构设计准则结构的失效概率可靠指标

第一章混凝土建筑结构设计概论2023/2/4第三节混凝土结构设计准则目标可靠指标

实用设计表达式——以荷载和材料强度的标准值以及相应的分项系数和组合系数来表示第一章混凝土建筑结构设计概论安全等级一级二级三级延性破坏3.73.22.7脆性破坏4.23.73.22023/2/4第三节混凝土结构设计准则承载能力极限状态设计表达式

排架结构和框架结构第一章混凝土建筑结构设计概论2023/2/4第三节混凝土结构设计准则正常使用极限状态设计表达式按荷载效应标准值组合按荷载效应准永久值组合第一章混凝土建筑结构设计概论2023/2/4第四节混凝土建筑结构设计步骤基本建设工作程序

介入质监和监理工作设计任务书技术设计阶段投资控制选址项目立项建议书竣工验收付诸施工过程施工图审查阶段施工图设计阶段初步设计阶段方案设计阶段可行性研究报告交付使用确定设计计划决算编制施工图预算修正概算编制概算造价估算第一章混凝土建筑结构设计概论2023/2/4第四节混凝土建筑结构设计步骤准备工作：了解工程背景掌握结构设计所需的原始资料

建筑物层数和层高、工程地质条件、气象条件、设备条件、其他技术条件

收集设计参考资料制定工作计划确定结构方案：上部主要承重结构方案与布置楼（屋）盖结构方案与布置基础方案与布置结构主要构造措施及特殊部位的处理第一章混凝土建筑结构设计概论2023/2/4第四节混凝土建筑结构设计步骤结构布置与结构计算简图的确定：确定各结构构件之间的相关关系，确定结构的传力路径，初步定出结构的全部尺寸计算简图能够反映结构的实际体型、尺度、边界条件、截面尺寸、材料性能及连接方式应根据结构的特点及实际受力情况，考虑施工偏差、初始应力及变形位移状况等对计算简图加以修正结构布置的多样性：结构传力路径一般不是唯一的结构构件的截面尺寸不是唯一的——经验很重要——参考类似工程第一章混凝土建筑结构设计概论2023/2/4第四节混凝土建筑结构设计步骤结构分析和设计计算：

（一）建筑结构上作用的计算恒载、使用活荷载、风荷载、雪荷载、积灰荷载、施工荷载、地震、温度、基础变形（二）内力计算力平衡、变形协调、边界条件一致、材料本构关系合理结构分析方法：线弹性分析方法塑性内力重分布分析方法塑性极限分析方法非线性分析方法试验分析方法第一章混凝土建筑结构设计概论2023/2/4第四节混凝土建筑结构设计步骤结构分析和设计计算：

（三）荷载效应组合和最不利的活荷载位置（四）截面设计（五）构造设计结构设计的成果：结构方案设计说明书结构设计计算书结构设计图纸第一章混凝土建筑结构设计概论2023/2/4第五节混凝土建筑结构的新发展新材料的应用：高性能混凝土、绿色高性能混凝土、纤维混凝土高强钢筋、纤维增强塑料筋、碳纤维筋设计理论的发展：非线性分析性能设计房屋“生命”的全过程设计第一章混凝