水工混凝土結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式教學(xué)課件

1、2015.03水工混凝土結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本理論水工混凝土結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式 水工混凝土結(jié)構(gòu)2 掌握水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)表達(dá)式符號(hào)意義；理解水工混掌握水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)表達(dá)式符號(hào)意義；理解水工混凝土結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式。凝土結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式。 教學(xué)要求教學(xué)要求 承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式，正常使用極限狀態(tài)設(shè)承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式，正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式。計(jì)表達(dá)式。 重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn) 教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)設(shè)計(jì)引出問題引出問題知識(shí)講解知識(shí)講解案例分析案例分析評(píng)價(jià)小結(jié)評(píng)價(jià)小結(jié)水工混凝土結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式水工混凝土結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式 水工混凝土結(jié)構(gòu)一、承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式一、承載

2、能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式 承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采用下列設(shè)計(jì)表達(dá)式：承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采用下列設(shè)計(jì)表達(dá)式：式中：式中： K承載力安全系數(shù)，按附表承載力安全系數(shù)，按附表1-7采用；采用； S荷載效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值，即為截面內(nèi)力設(shè)荷載效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值，即為截面內(nèi)力設(shè) 計(jì)值（計(jì)值（M、V、N等）；等）； R結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面抗力，按有關(guān)章節(jié)的承結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面抗力，按有關(guān)章節(jié)的承 載力計(jì)算公式，由材料的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值及載力計(jì)算公式，由材料的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值及 截面尺寸等因素計(jì)算得出。截面尺寸等因素計(jì)算得出。KSR3水工混凝土結(jié)構(gòu)4水工混凝土結(jié)構(gòu) 承載能力極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算截面上的荷載效承載能力極限狀態(tài)

3、計(jì)算時(shí)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算截面上的荷載效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值應(yīng)組合設(shè)計(jì)值S應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算。應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算。 1.基本組合基本組合 基本組合是按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，使用或施工階段基本組合是按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，使用或施工階段的永久荷載與可變荷載效應(yīng)的組合。的永久荷載與可變荷載效應(yīng)的組合。 當(dāng)永久荷載對(duì)結(jié)構(gòu)起不利作用時(shí)：當(dāng)永久荷載對(duì)結(jié)構(gòu)起不利作用時(shí)： 12121.051.201.201.10G kG kQ kQ kSSSSS 當(dāng)永久荷載對(duì)結(jié)構(gòu)起有利作用時(shí)：當(dāng)永久荷載對(duì)結(jié)構(gòu)起有利作用時(shí)： 12120.950.951.201.10G kG kQ kQ kSSSSS5水工混凝土結(jié)構(gòu)式中：式中： SGlk

4、自重、設(shè)備等永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的荷載效應(yīng)；自重、設(shè)備等永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的荷載效應(yīng)； SG2k 土壓力、淤沙壓力及圍巖壓力等永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的土壓力、淤沙壓力及圍巖壓力等永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的 荷載效應(yīng)；荷載效應(yīng)； SQ1k 一般可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的荷載效應(yīng)；一般可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的荷載效應(yīng)； SQ1k可控制其不超出規(guī)定限值的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的荷載可控制其不超出規(guī)定限值的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的荷載 效應(yīng)。效應(yīng)。 荷載的標(biāo)準(zhǔn)值按荷載的標(biāo)準(zhǔn)值按水工建筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)范水工建筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)范（DL 5077-1997）的 規(guī) 定 取 用 ， 混 凝 土 和 鋼 筋 的 強(qiáng) 度 應(yīng) 取 強(qiáng) 度 設(shè) 計(jì)

5、值 。的 規(guī) 定 取 用 ， 混 凝 土 和 鋼 筋 的 強(qiáng) 度 應(yīng) 取 強(qiáng) 度 設(shè) 計(jì) 值 。6水工混凝土結(jié)構(gòu)12121.051.201.201.101.0G kG kQ kQ kAkSSSSSS 2.偶然組合偶然組合 偶然組合是按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，永久荷載、可變荷載偶然組合是按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，永久荷載、可變荷載與一種偶然荷載效應(yīng)的組合。與一種偶然荷載效應(yīng)的組合。式中式中: SAk 偶然荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的荷載效應(yīng)。偶然荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的荷載效應(yīng)。7水工混凝土結(jié)構(gòu)二、正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式二、正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式 正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算的目的是保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件在正常使用條件正常使

6、用極限狀態(tài)驗(yàn)算的目的是保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件在正常使用條件下，其抗裂能力、裂縫寬度和變形不超過相應(yīng)的結(jié)構(gòu)功能限值。下，其抗裂能力、裂縫寬度和變形不超過相應(yīng)的結(jié)構(gòu)功能限值。 正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合進(jìn)行，并正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合進(jìn)行，并采用下列設(shè)計(jì)表達(dá)式：采用下列設(shè)計(jì)表達(dá)式：式中：式中： Sk()正常使用極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值函數(shù)；正常使用極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值函數(shù)； c結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用要求所規(guī)定的變形、裂縫寬度或應(yīng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用要求所規(guī)定的變形、裂縫寬度或應(yīng)力等的限值；力等的限值； Gk、Qk 永久荷載、可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值；永久荷載、可變荷

7、載標(biāo)準(zhǔn)值； fk 材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值； ak 結(jié)構(gòu)構(gòu)件幾何參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值。結(jié)構(gòu)構(gòu)件幾何參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值。 (,)kkkkkS G Qfac8水工混凝土結(jié)構(gòu) 例例1.某鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁（建筑物級(jí)別為某鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁（建筑物級(jí)別為4級(jí)），其凈級(jí)），其凈跨跨ln=5.5m，計(jì)算跨度，計(jì)算跨度l0=5.87m。截面尺寸。截面尺寸bh=250mm550mm；梁的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值；梁的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值g1k=9kN/m，可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk=16kN/m；設(shè)備的集中力荷載標(biāo)準(zhǔn)值為；設(shè)備的集中力荷載標(biāo)準(zhǔn)值為Gk=25kN；鋼筋混凝土重度取；鋼筋混凝土重度取25kN/m3。求基本組合下的跨。求

8、基本組合下的跨中截面彎矩設(shè)計(jì)值、支座邊緣截面剪力設(shè)計(jì)值。中截面彎矩設(shè)計(jì)值、支座邊緣截面剪力設(shè)計(jì)值。9三、實(shí)例三、實(shí)例水工混凝土結(jié)構(gòu)永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 解：（解：（1）荷載計(jì)算）荷載計(jì)算 梁的自重標(biāo)準(zhǔn)值梁的自重標(biāo)準(zhǔn)值 總的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值總的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 集中力荷載標(biāo)準(zhǔn)值集中力荷載標(biāo)準(zhǔn)值1k9/gkNm2k0.250.55253.44/gkNmk1k2k93.4412.44/gggkNmk16/qkNmk25GkN10水工混凝土結(jié)構(gòu)支座邊緣截面剪力設(shè)計(jì)值支座邊緣截面剪力設(shè)計(jì)值跨中截面彎矩設(shè)計(jì)值跨中截面彎矩設(shè)計(jì)值（2）內(nèi)力計(jì)算）內(nèi)力計(jì)算2211000221111.051.201.05 ()1.20 8481111.05 (12.44 5.8725 5.87)1.2016 5.87848177.48G kQ kkkkMSSg lG lq lkN m111111.051.201.05 ()1.20222111 1.05 (12.44 5.525)1.2016 5.5222101.85G kQ kk nkk nVSSg lGq lkN11水工混凝土結(jié)構(gòu) 例例2.其他條件同上題，求正常使用極限狀態(tài)下跨中截面其他條件同上題，求正常使用極限狀態(tài)下跨中截面彎矩標(biāo)準(zhǔn)組合