钢筋混凝土结构极限状态设计

钢筋混凝土基本构件主讲：范进第三章钢筋混凝土结构极限状态设计3.1极限状态设计的基础知识3.2极限状态设计的实用表达式3.1极限状态设计的基础知识1.结构设计的基础知识2.结构的极限状态3.数理统计的基础知识4.作用效应和结构抗力5.结构的失效概率和可靠指标3.1.1结构设计的基础知识1.结构的安全等级2.设计基准期和设计使用年限3.结构的功能要求结构的安全等级设计基准期和设计使用年限

结构的设计使用年限是指设计规定的结构或结构构件不需要进行大修即可按其预定功能使用的时期。设计年限可按《建筑结构可靠度设计统一标准》确定，也可按经过主管部门批准的业主要求确定。一般建筑结构的设计使用年限为50年。

注意：区别建筑物的设计使用年限与建筑物的使用寿命。安全等级破坏后的影响程度建筑物的类型一级很严重重要的建筑物二级严重一般的建筑物三级不严重次要的建筑物3.1.1结构设计的基础知识安全性：结构在正常施工和使用时应能承受可能出现的各种荷载及外部作用，以及在偶然事件发生时及发生后能保持必需的整体稳定性。适用性：满足使用要求。不发生过大的变形、振动，或产生让使用者感到不安的过大的裂缝宽度。耐久性：结构在正常维护下，结构的承载力和刚度不应随时间有过大的降低，能满足预定功能要求。结构的功能要求3.1.1结构设计的基础知识3.莲1.悟2结构的极滚限状态1、极目限状培态与扮要求撇相关志，不尊同要愚求对邪应不耍同的稼极限般状态槐。2、不汪同的掉结构浮或构比件有兆不同管的极拣限状颤态。极限腐状态努定义结构或其河部分裂达到柱一个蚂特定触的状毙态就注不能物预定的某伞一功汪能要相求，残此特血定状貌态就深称为斜极限伴状态停。“规范”将极里限状额态分渠为二吊类：承载园力极闭限状肯态、荣正常恋使用泊极限月状态浅。极限扫状态走的特子点：3.之1.广2结构猴的极搏限状退态承载族力极限其状态蜘（对身应安龄全性首要求示）1、结依构或谣构件漫达到差最大叨承载背力；2、结收构或裕构件像出现跳疲劳控、倾码覆、段稳定贤、滑其移等私破坏问；3、结夺构或粉构件提出现攻不适股于继砖续承党载的华变形恨；4、结蓄构因痒局部犬破坏仅而引猫发的乏连续疤倒塌礼。3.砌1.奴2结构眯的极份限状革态结构熔或构籍件达枝到正遥常使乓用的脆某项邻限值瘦或产畏生影效响耐从久性焰能的慨局部不损坏索。具乒体表暂现为混：1、过卷大的拉变形惭、侧彩移（么影响嘴非结桐构构猜件、烟不安上全感虹、不踏能正棵常使帝用（故吊车宜）等萄）；2、过傅大的倡裂缝酸（钢驼筋锈勒蚀、舍不安疮全感老、漏芽水等农）；3、过疗大的捆振动孕（不夫舒适县）；4、其按他正肠常使狭用要胜求。正常裕使用漫极限胡状态万（对裁应适斑用性胸、耐锻久性休要求闪）3.宁1.勒3数理陶统计的基呼础知识随机青变量和概辟率分塔布函数概率（X≤x）是x的一个鼠函数交，称为X的分布冒函数熔，用F(佳x)表示，即3.各1.唯3数理乱统计的基离础知识平均悲值、肝标准亩差和笛变异心系数平均算值μ—沟—表示随机抛变量卸的波饼动中盘心，访代表随机以变量Xi平均水平渗的特征姜值；μ越大，哭曲线兔峰值志离横术轴越粗远。标准捉差（铃或称筋均方困差）σ是表曾示随机蹲变量Xi离散程度饥的特跟征值旦；σ越大械，曲距线越顷扁平劣，表素示随须机变阁量的启离散性壤大；纲反之辨，则挠表示柏随机秧变量逗的分猾布越横集中琴。3.劳1.化3数理纹统计的基鸟础知识平均聪值、朽标准衔差和船变异趁系数变异肺系数δ—饺—反映随机膛变量炊相对镇离散殖程度晚的特征启值3.这1.棋3数理丽统计的基贡础知识正态讯分布蠢曲线3.效1.原4作用效应柴和结醉构抗气力作用概：所有藏引起诊结构照产生去内力价或变除形的婚各种庙因素叠的总刮合。分类况：直接荣作用穷（荷塌载）算和间皇接作织用（老混凝任土的男收缩绝、温木度变鲁化、贯基础逮的差冬异沉奏降、只地震饭等）夏。效应框：作用晒在结为构上尝产生虽的内姜力（报如弯货矩、看剪力盯、轴伴向力栏、扭义矩等凭）、淹变形袭、裂旱缝等哄统称倍为作庙用效每应抗力漫：结构矮抵抗茅作用赖效应挤的能嚼力。随机丧性：作用原、效急应和帜抗力甩都具池有随潜机性宿。令：S—荷载滴效应腔；R—结构副抗力博；Z—状态怜（功餐能）唐函数铁。则：Z=搅R-弦S对应洋有：Z=碧R-鱼S>浅0时，抢结殃构处巩于可姑靠状助态Z=秀R-购S=秤0时，泽结茅构达女到极纤限状早态Z=碍R-幻玉S<胳0时，塔结揭构处察于失直效（越破坏羞）状舌态注：1、结货构设就计的嘴任务沈就是怜寻找Z>渴0的最诸经济董的方悲案。2、计锻算或穷确定R、S的值境是结梁构设陶计的五主要怖工作盟，其袍中S由结魔构力六学方锯法确家定，桥本堪课程洒的主延要任汉务是芳确定R的值恋。结构让的功蓝能函枕数和露极限状态榴方程3.默1.枯5结构的失拐效概维率和猫可靠惕指标结构阿可靠积性——安全攀性、态适用呜性和稳耐久鸡性的歇总称,就是克指结策构在闯规定帖的使谅用期耽限内涂（设筋计工晋作寿星命=5董0年）员，在裤规定矛的条帮件下渐（正缩慧常设麦计、倚正常受施工窑、正乏常使宣用和升维护紫），朗完成品预定刺结构惑功能枪的能蚕力。结构些可靠绿度——由于杜作用锤、效滨应和滩抗力销都具篇有随狸机性滚，结兴构可赖靠性集需要送采用狱概率材来度夏量，欺称之嚷为结号构可州靠度兔。失效跟概率——可靠戴概率,Pf为失效餐概率3.兵1.芳5结构的失翅效概赖率和辣可靠武指标可靠绞度与从失效高概率Ps=1飘-PfPf=P尾(S筝>乖R)拉=吴P(赚Z<根0掀)b—可靠指标可靠指标β3.尺1.辉5结构的失纤效概始率和第可靠钞指标可靠指标β3.率1.妻5结构的失辩效概宫率和掏可靠查指标承载而力极载限状蔽态的运目标棒可靠勒指标[β困]破坏类型安全等级一级二级三级延性破坏3.73.22.7脆性破坏4.23.73.2目标励可靠跨指标3.岗2状态设计雾的实鸭用表啄达式3.赴2.长1荷载代表断值3.2么.2材料强度指标3.2搏.3承载萍能力极限价状态各设计表达哑式3.2剪.4正常习使用挡极限状态长设计少表达弃式3.艇2.建1荷载够代表睬值荷载胶标准东值永久吃荷载肤标准值Gk可变荷双载标弦准值Qk3.复2.刚2材料纱强度扇指标钢筋和混瓶凝土功的强丧度标缸准值是混凝迎土结填构按壳极限状态设计恰时采忌用的绳材料储强度灭基本离代表监值。材料强度老的变柴异性误及统摄计特恶性材料强度荷标准商值3.质2.前3.承载秆能力调极限不状态设计繁表达卵式

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R式中S––岛–内力废组合糊设计息值，取好基本燃组合R––菌–结构慢构件愉的承泽载力洋设计细值R=R(事·)气=R(fc,fs,

k,…他)承载樱能力左极限悬状态芹设计表达袖式

0––抄–结构港构件柜的重猾要性愤系数对一奥、二误、三谅级分滩别取县1.惹1,乎1白.0萍,住0.荡93.角2.脾4正常娃使用尺极限状态墨设计左表达济式结构狠或构锋件超妥过正蝇常使树用极岩限状泳态时浙所造摊成的可财产超和生接命损皇失小榜于超主过承挨载力驶极限若状态麻的后炊果，进故其蚂可靠畜度指界标要狮低一胆些。骡在荷伶载效咱应及络结构宪抗力笔计算夕中均采用蝴标准值。结构或构件在持荷作用下，其裂缝和变形会随时间的推移而发展，因此讨论其荷载组合时应考虑

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