混凝土结构设计方法二

高等教育出版社高等教育电子音像出版社混凝土结构设计原理(第2章电子教案)进入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。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；分类：间接作用：温度、收缩、徐变、地基不均匀沉降、地震等。§2.1结构上的作用、作用效应与结构抗力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。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荷载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。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。混凝土结构设计原理第2章主页目录上一章帮助下一章直升飞机坪：楼面：屋面：不上人屋面

上人屋面

屋顶花园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。

混凝土结构设计原理第2章主页目录上一章帮助下一章频遇值——结构上时而出现的较大值,但小于标准值。计算裂缝变形时用。频遇值

=ψf×标准值

t/T<0.1准永久值——可变荷载中较稳定的那一部分值。计算裂缝变形时用。准永久值

=ψq×标准值t/T=0.5（t为设计基准期内荷载达到和超过该值的总持续时间，T为设计基准期。）2.组合值——

当有两个或两个以上可变荷载同时作用时的代表值

。组合值

=ψc

×标准值

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。

材料强度标准值保证率：95％§2.3材料强度混凝土：，钢筋：，混凝土结构设计原理第2章主页目录上一章帮助下一章

材料强度设计值混凝土：,钢筋：,建筑工程中：桥梁工程中：混凝土：,钢筋：,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。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结构的设计使用年限与安全等级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。§2.5结构的可靠度混凝土结构设计原理第2章主页目录上一章帮助下一章Ｚ

=Ｒ-Ｓ…2-1Ｚ＞0，结构可靠；Ｚ=0，极限状态。Ｚ＜0，结构失效；正态分布

变异系数δz=μz/σz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：…2-2

结构的可靠指标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。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。§2.6结构的极限状态及其分类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…2-3–––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。

计算公式建筑工程中：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；

混凝三土结三构设三计原三理第2章主三页目三录上一三章帮三助下一三章–––结构构件抗力设计值

–––构件承载力函数；

–––材料强度设计值；

–––几何参数设计值，当无可靠数据时，可采用几何参数标准值，即设计文件规定值。

混凝三土结三构设三计原三理第2章主三页目三录上一三章帮三助下一三章荷载三效应三组合一般三结构三构件三：选三下列三计算三中较大者。由可三变荷三载控三制时由永三久荷三载控三制时…2-4…2-5基本三组合混凝三土结三构设三计原三理第2章主三页目三录上一三章帮三助下一三章式中：–––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的活荷载为主导活荷载；

–––第i个可变荷载的组合系数。混凝三土结三构设三计原三理第2章主三页目三录上一三章帮三助下一三章一般三排架三、框三架结三构：三选下三列计三算中较大者

由可变荷载控制时

由永久荷载控制时…2-6…2-7式中：–––简化式中的荷载组合系数；一般情况下取，只有一个活荷载取。和的取值与式（6）（7）相同。

混凝三土结三构设三计原三理第2章主三页目三录上一三章帮三助下一三章偶然三荷载三的代三表值三不乘三分项三系数三；偶然三组合与偶三然荷三载同三时出三现的三其他三荷载三采用三适当三的代三表值三；各种三情况三下荷三载效三应的三设计三值公三式由三有关三规范三另定三。混凝三土结三构设三计原三理第2章主三页目三录上一三章帮三助下一三章设计三方法…2-8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；2.三6.三3按正三常使三用极三限状三态的三设计三方法混凝三土结三构设三计原三理第2章主三页目三录上一三章帮三助下一