建筑结构设计的基本原则

本桥是跨越elbe河的运河桥，位于柏林附近的Magdeburg城，本照片是剪彩当天拍摄的。第3章

建筑结构设计的基本原则大纲要求※1、理解并掌握结构设计的基本要求；※2、理解结构上的作用、作用效应、结构抗力的概念；※3、理解结构极限状态设计方法及结构可靠度的含义；※3、掌握荷载的分类、荷载的代表值、荷载的标准值与设计值的计算方法及在设计中的应用；4、了解结构耐久性的规定及提高耐久性的措施。§3.1结构的功能和极限状态？、建筑结构的功能使所设计的结构能满足各种预定的功能要求。

建筑结构预定功能

耐久性

安全性

适用性

1、安全性建筑结构在正常施工和正常使用时应能承受可能出现的各种荷载、外加变形、约束变形的作用，以及在偶然事件（地震、火灾、冲撞）发生时及发生后，仍能保持必须的整体稳定性，不发生倒塌或连续破坏。

2、适用性建筑结构在正常使用时，应能满足预定的使用要求，如不发生影响正常使用的变形和裂缝宽度。3、耐久性建筑结构在正常维护下，材料性能虽随时间变化，如不发生由于保护层碳化或裂缝宽度开展过多导致钢筋锈蚀，混凝土不发生严重风化、老化、腐蚀而影响结构的使用寿命。安徽暴雪压塌合肥5000平方米厂房倒塌河南把省体忧育馆更，遭感九级吸风破秩坏。风灾笨图片3、地沾震19贼78年7月28日，只唐山祝市文堂化路糕青年糖宫，览为砖冒混结兆构的晕二层烛楼房郊，除关四根门跳柱外紫，全稿部坍庸塌19托78年7月28日唐年山7.材8级大身地震京沈糊铁路嗽胥各仅庄段筒铁路锤被毁19炒98年美童国土览木工短程学胃会报尊告，抢美国威现有29渡%以上轧桥梁和1/改3以上长的道河路老郊化，族有21锡00座水孙坝不锹安全污，估艘计需飘有1.霉3万亿拨美元改善升其安求全状边态。美国声每年弱基础牲设施使修复斥费用姨约为厕这些主设施镇总资派产的10舅%！发达页国家竹土建培设施偏耐久医性问考题造竿成的谢年损话失，闻约占GD莫P的1.并5~常2%，其冲中主境要是混凝浪土结其构的栋耐久毫性破阁坏。我国风土建偶工程幸耐久巨性现错状民毙用房穿屋耀干湿半交替顽的室兔外构挎件过早动锈蚀推；结构耐久搏性的软规定1、30－40年工勿业厂种房；20－3照0年稻大修拖海辣港码慨头；2、10－20年大驰修浪排溅区庄最严尤重演桥梁涛除冰谁盐侵陵蚀；3、10－20年大栽修隧否道。渗漏脉严重洋钢筋股保护谱层过革薄！易混凝羞土等歼级过田低！雅钢票筋过细传！断云面过佳薄！提高慰结构塌的耐校久性宁波醋北仑透港码晓头混顺凝客土梁（建焦成后11年）、结轿构的洪极限你状态整个屡结构殿或结霉构的腰一部追分超过某一特定芳状态就不约能满注足设阁计规件定的某一怠功能要求饺，此琴状态僚为该滚功能接的极限下状态。※（一腿）承炭载力啊极限航状态1、整茧个结缎构或放结构堂的一欲部分历作为父刚体你失去阁平衡砖（如君倾覆僚等）故；2、结病构构滴件或萝连接侄因超党过材洪料强赴度而求破坏葵（包饿括疲组劳破厅坏）劈燕或因腐过度雪变形栋而不携适于收继续浪承载哈；3、结碧构转检变为药机动杆体系4、阳结构爪或结孙构构竹件丧制失稳尸定拖（如铁压屈傻等）姥；5、地察基丧印失承拖载能龟力而兆破坏京（如稿失稳贸等）凳；※(二）涛正常鸣使用江极限底状态1、影痕响正衫常使亡用或男外观厌的变蚕形；2、影淘响正枯常使拳用耐送久性龟能的柜局部贱破坏型（包般括裂趋缝）念；3、影鹊响正农常使割用的名振动打；4、影萌响正翠常使划用的悲其他店特定串的状妻态。（1）过数大的咬变形托会造拳成房腹屋内母部粉鹅刷层宣剥落亡、填特充墙宾、隔盾断墙砌开裂歼及屋酿面积同水等外后果葬；（2）水醋池、鞠油罐死等结类构开属裂会跨引起胁渗漏畜现象蜻；（3）过赔大裂沫缝会搂影响绞结构劈燕耐久打性；（4）过王大变失形和新裂缝箱也将扬会使鞠用户孩心里兽上产腥生不霸安全姨；（5）过颗大晃让动或厉振动意引起轧人们丑心里警上的邮不安驴，无呢法正臭常学南习和书工作列。这几挥座呢?世界剑十大挑“濒务危”拣建筑这几茫座呢?世界仙“濒南危”壮建筑这几肠座呢?世界汤“濒嘉危”条建筑以下歪何项静不属贼于承瓜载能诉力极樱限状托态(粪)A结构着的一甲部分祝出现绩倾覆B梁出曲现过仪大的志挠度C梁出瞧现裂谨缝D钢筋伯生锈社属于宅耐久增性练习步：答案潜：B擦C探D※一、尤结歼构上醋的作崭用荷载温度变化地基沉降直接作用间接作用3.格2~央3.锯3结构优的可欣靠度恭和极辽限状艺态方蜻程1.作用启效应他和结欣构抗速力※按时迅间分(1德)永久甚荷载--熄--展--(2词)可变握荷载--项--米--(3岔)偶然译荷载--战--波--如结歌构自苏重、烟土压利力、送预应痕力如楼牵面活涨荷载支、吊孕车荷至载、倒风荷佩载、抓雪荷梢载、钥温度剪变化挑等。如爆殊炸力南、撞捉击力舰、罕师遇的肿地震纠等。※（一弊）荷殿载分蜓类※（二俱）荷佳载的积代表姜值※1、荷革载标扫准值是指享结构肉在使费用期馋间，竭在正慢常情页况下鸟可能棋出现述的最大浊荷载变值（使膨其保摔证率京达到95碍%）而蛮确定扎的。它是基本兄的代流表值，其转它的抓代表零值都软是以池它为利基础梢计算猎的。※（1）永些久荷巨载标邀准值Gk——尺寸秒和材着料容妇重（暑查荷栏载规衣范）碗。※（2）可快变荷舞载标毕准值Qk查荷侦载规益范楼面活载风载雪载载积灰荷载地震作用屋面施工检修荷载吊车荷载表1民用修建筑疾楼面槽均布凑活荷勒载标澡准值碗及其蔑组合咏值、仔频遇般值和坑准永保久值革系数筑（P3锡0）表1民用金建筑城楼面区均布蛙活荷愁载标秆准值嚷及其趁组合裹值、达频遇什值和修准永累久值鸽系数孔（P3朗0）2、可颠变荷咳载准喝永久蚂值Qq指可美变荷财载中素比较呆滞的部丙分值嘴，即璃指经常恐作用即于结蔬构的痛这样亏一部堵分活穗载值嘴。3、荷膀载频朴遇值Qf对可典变荷赵载，稼在设无计基傍准期盾内，愚其超越热的总嫁时间葡为规虑定的证较小加比率甲或超甜越次态数为背规定迹次数六的荷色载值发。4、荷决载组超合值Qc由荷昆载引霜起的垃结构内力,如轴力宏、弯庭矩、遵剪力稿、扭集矩等，勒称荷除载作刚用效块应,用S表示梁。※二、觉荷载厦的作滚用效辞应S三、结构禁抗力R(r续es性is迟ta壳nc杏e)结构耳构件叔的截削面形辆式、凯尺寸短以及促材料叠等级豪确定土以后悄，各袖截面芦将具决有一翁定的抵抗睛作用续效应半的能妥力。（一百）影己响抗绢力的笑主要坑因素讨有1、材料性能的不确定性2、几何参数的不确定性3、计算模式的不确定性强度、变形模量等——构件尺寸等——抗力计算所采用的基本假设和计算公式不够精确等——适用性耐久性安全性结构的可靠性结构设计就是实现可靠性与经济性的最佳平衡指结技构在规定临的时渣间内，在规定专的条窃件下，完装成预阻定功卸能的能力。规定弦的条宿件：是指丝式正常银设计酿、正捐常施絮工和采正常扫使用育的条浙件。规定页的时母间：是指怜设计灿使用浑年限他。※袭2、结娃构的发可靠箩性与集可靠窗度※结构棋可靠析度结构槽在规久定的坛时间预内，者在规统定的锡条件锦下，完成袍预定谨功能谁概率滴。3.设计载基准忧期和材设计较使用貌年限设计基毙准期T分析少结构佩可靠屋度时婚，为批确定涨可变界作用俘及与友时间你有关膊的材太料性渡能等扁取值蠢而选猫用的腔时间后参数荐。T=后50年。1、设腰计使葬用年号限是指孩设计期规定偶的结境构或虚结构味构件洪不需表进行刑大修峡即可童按其培预定室目的非使用姜的时迎期。类别设计使用年限（年）示例15临时性结构225易于替换的结构构件350普通房屋和构筑物4100纪念性建筑和特别重要的建筑物设计心使用纱年限尼分类设计交使用忘年限的概俱念不非同于实际析寿命、耐久陈年限或设计绞基准近期。补充拢：结底构的昼安全君等级安全等级破坏后果建筑物类型一级很严重重要的房屋二级严重一般的房屋三级不严重次要的房屋根据滩结构宇破坏含可能溪产生财的后知果，殃即危墙及人穗的生疮命、能造成幕的经企济损播失、钥产生崭社会蔬影响至等的移严重眼程度合确定因。建筑桐物中赵各类结构醋构件商的安洲全等这级宜与整个发结构警的安柔全等端级相同，但允许对部撇分结槐构构塞件根念据其装重要鸽程度观和综茶合效穷益进飞行适汉当的调整出。4、极截限状工态方见程当功揉能函饶数中子仅包道括作市用效柳应R和结学构抗错力S两个数基本伞变量竭时，烧可得缘瑞：当时，结构处于可靠状态当时，结构处于失效状态当时，结构处于极限状态可靠位指标是度事量结总构可来靠性况的一溉种量化的指扫标，爽其值系越大镇，失伶效概维率就沟越小陶，结悉构就证越可秃靠，佳它与旦结构软失效铁概率杆在数攻值上牲一一阅对应达的关谣系。1.芒4结构熊构件敲的可锈靠指泪标与种目标锣可靠些指标3.23.74.2脆性破坏2.73.23.7延性破坏级二级一级安全等级破坏类型表结构可靠性指标与失效概率的一一对应关系※一、修承载磁能力恢极限纱状态羡设计客表达杯式（一增）设族计表东达式※§阻1.伪5极限办状态柄设计氏表达后式———结构构件的重要性系数，对安全等级为一、二、三级的结构构件，应分别取1.1、1.0、0.9；1、可赴变荷抬载效皂应控愚制组盛合2、永停久荷局载效乳应控舒制组诸合——恒载和活载分项系数——荷载组合值系数※（二例）内满力组裕合设艘计值S表达提式(1干)对由捎可变代荷载勿控制慨的组墓合，朵当其热效应助对结灾构不踢利时竭，取1.吐2，有邻利时丛取1.到0