【土木建筑】01荷载与结构设计方法[1].ppt

1、，(1)直接作用。以力的形式作用于结构上时，称为直接作用，习惯上称为载荷。(2)间接作用。作为变形在结构上起作用时称为间接效果。2、根据时间的不同，角色可以分为以下三类茄子：(1)永久角色。在结构寿命中，其值不随时间变化，其变化量相对于平均值可以忽略，或者其变化是单调的，达到极限的作用。(2)可变作用。在结构寿命期间，其值会随着时间而变化，其变化量和平均值不可忽视的作用。结构作用和作用效果，(3)偶然作用。在结构寿命内不一定出现，但一旦出现，具有值大、持续时间短的效果。3、根据空间位置，角色可以分为以下两类茄子：(1)固定作用。结构空间位置有一定的分布，但其强度可以是随机性的。(2)自由作用。

2、可以在结构空间位置的一定范围内随机分布，出现的位置和数量都可以是随机的。4、根据结构反应，角色可分为以下两类茄子：(1)静态作用。如果结构或结构构件没有加速或发生的加速度不小，则可以忽略不可忽略的作用。(2)动态角色。赋予结构或结构构件不可忽视的加速度的作用。结构角色和作用效果，负载q和负载效果之间的一般近似值被视为线性关系。(1-1)常数c是负载效果系数，例如简单支撑梁，中间弯矩2 M=ql /8牙齿负载效果系数，结构效果和效果，表示式在(1-2)表示式中使用材料的许用应力。许用应力设计方法计算很简单，但不考虑材料塑料特性的问题很多。没有明确的作用阶段定义。也就是说，使用持续时间负载的值原则

3、不明确。影响结构可靠性的各种因素(载荷的变异、施工的缺陷、计算公式的误差等)都归结于反映材料性质的许用应力，这显然不合理。的价值没有科学根据，纯粹是经验，历史上多次提高材料的许用应力值。实验无法确定使用许用应力方法设计的零部件是否安全可靠。工程结构设计理论的演变简要，我国的工程结构设计方法经历了允许应力设计法、破损阶段设计法、多系数极限状态设计法和概率极限状态设计法四个阶段。，考虑影响结构安全的所有因素的安全系数。优点是能反映材料的塑料特性，结束了长期假定混凝土是弹性体的局面。使用一个安全系数为元件提供整体安全度的概念。通过实验，可以验证基于载荷能力值(例如)计算的值是否正确。，使用单一的一般

4、安全系数，无法区分徐璐其他负载、材料框架安全性的影响，也无法准确测量结构的安全性。负载的值仍然是经验值。表达式中使用的材料强度是平均值，不能准确反映材料强度的变化程度，显然不合理。工程结构设计理论的演变简略，3、多系数极限状态设计法由于破损阶段理论仍然存在很多缺点，产生了进一步发展的极限状态理论。极限状态的主要概念是明确结构或元件进入特定状态后会失去原始功能。这称为极限状态。提出了当时轴承容量极限状态、挠曲极限状态、裂纹扩展宽度极限状态三种茄子极限状态。表达式为M M U(1-4)max lim F(1-5)max lim W(1-6)，克服了破损阶段理论不知道组件在正常使用时是否能满足正常使

5、用要求的缺陷。、4、概率极限状态设计法基于概率理论，将影响作用效果和结构阻力的主要因素作为随机变量。根据统计分析确定可靠概率来测量结构可靠性的结构设计方法。国际上处理可靠性的准确度分为三个茄子水平。(1)I级半概率方法。部分对荷载效应和结构阻力的基本变量进行数学统计分析，结合工程经验引入了一些经验系数，不能定量估计结构的可靠性。(2)二级近似概率方法。牙齿方法给出了结构可靠性的概率定义，用结构的失败概率或可靠指标测量了结构可靠性，建立了结构可靠性和结构极限状态方程之间的数学关系。计算可靠指标时，考虑了基本变量的概率分布。工程结构设计理论的演化简化，工程结构设计理论的演化简化，使用线性化近似方法

6、，在设计截面时通常使用子系数的实用设计表达式。目前我国的工程结构可靠性设计统一标准(GB 501531992)、建筑结构可靠性设计统一标准(GB 500682001)都采用了这种近似概率法，颁布了各种结构设计的规范。(3)三级全概率法。以概率论为基础的整个结构的整体最优化设计方法，要求对整个结构进行准确的概率分析，并以可靠性的直接测量得出结构的最佳失效概率。牙齿方法在基础数据的统计和可靠性计算方面都不成熟，因此还处于研究探索阶段。术语和概率极限状态的实用设计表达式1，术语(根据GB50009-2001)，术语和概率极限状态的实用设计表达式，概率极限状态的实用设计表达式(根据GB50009-20

7、01)，轴承容量极限状态设计表达式：计算结构构件的承载力S载荷能力r结构构件抗力设计值；r结构构件电阻的子系数；Fk材料性质的标准值；Ak几何图元参数的标准值，可以在自适应对结构性能产生重大影响时增加或减少额外的附加值。，术语和概率极限状态的实用设计表达式，传递容量极限状态的载荷效果组合的设计值S的确定：1。对于预设组合预设组合，荷载效果组合的设计值S必须从下列组合值中最不利的值决定：(1)由可变荷载效果控制的组合：(3) (2)由永久荷载效果控制的组合：(4)对于特定应用中的常规机架、框架结构，基本组合可以应用简化的规则，应确定为以下组合值中最不利的值：(1)由可变载荷效果控制的组合：(5)

8、 (6)，术语和概率极限状态的实用设计表达式，(2)由永久载荷效果控制的组合仍然采用表达式(4)。格式中，永久负载的子系数会在效果对结构不利时，对(3)、型式(5)和型式(6)采取1.2。大吃(4)需要1.35。当其效果对结构有利时，一般应采取1.0。对于结构的倾覆、滑移或浮动检查，应采取0.9。第一和第I可变载荷的子系数在效果对结构构件不好的情况下，一般应采取1.4，对于标准值大于4kN/m2的产业住宅楼板结构的活载荷应采取1.3。永久荷载标准值的效果值；在基础部件中，第一个自适应载荷标准值大于其他第一个自适应载荷标准值的效果第一个自适应载荷标准值的效果；第I个可变荷载的组合值系数：根据建筑

9、结构荷载规格(GB 500092001)相关规定，值不能大于1.0。n参与组合的自适应负载数。术语和概率极限状态的实用设计表达式，2 .偶然组合、术语和概率极限状态的实用设计表达式、正常使用极限状态设计表达式建筑结构可靠性设计集成标准GB 500682001规定、正常使用极限状态的结构组件可能会因其他设计要求而异。考虑到荷载效果的标准组合、频繁组合和准永久组合或荷载器官效果的影响，分别设计了变形、抗裂性和抗裂宽度等荷载效果的设计值Sd，使其不超过相应的规定极限C。表达式如下所示：(9)表达式中，Sd正常使用极限状态的载荷效应组合值。c结构或结构构件已达到正常使用要求(裂缝宽度、挠曲)的指定限制。荷载效果标准组合(短期效果组合)的设计值Sd应如下应用(10)荷载效果频率组合的设计值Sd:(11)荷载效应准永久组