混凝土結(jié)構(gòu)原理ppt課件

1、混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理學習目的學習目的掌握極限形狀的根本概念；掌握極限形狀的根本概念；了解構(gòu)造可靠度的根本原理；了解構(gòu)造可靠度的根本原理；熟習近似概率極限形狀設計法熟習近似概率極限形狀設計法 在混凝土構(gòu)造設計中的運用。在混凝土構(gòu)造設計中的運用。 混凝土構(gòu)造設計的根本原那么混凝土構(gòu)造設計的根本原那么混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理教學提示教學提示首先應明確首先應明確和和是構(gòu)造是構(gòu)造 設計宜遵守的根本原那么。設計宜遵守的根本原那么。 本章應重點引見構(gòu)造上的作用、對本章應重點引見構(gòu)造上的作用、對構(gòu)造構(gòu)造 的功能要求、設計基準期、兩類極的功能要求、設計基準期、兩類極限狀限狀 態(tài)以及極

2、限形狀的適用設計表達式。態(tài)以及極限形狀的適用設計表達式。 第三章 混凝土構(gòu)造根本設計原那么 工程構(gòu)造需求平清閑用、經(jīng)濟合理；這只需技術(shù)工程構(gòu)造需求平清閑用、經(jīng)濟合理；這只需技術(shù)先進才干實現(xiàn)。先進才干實現(xiàn)。 實踐工程構(gòu)造中存在多種不確定性；實踐工程構(gòu)造中存在多種不確定性；工程構(gòu)造的根本設計原那么就是研討各種不確定工程構(gòu)造的根本設計原那么就是研討各種不確定性問題，實現(xiàn)可靠性與經(jīng)濟性的最正確平衡。性問題，實現(xiàn)可靠性與經(jīng)濟性的最正確平衡。一、作用的概念：一、作用的概念： 使構(gòu)造產(chǎn)生內(nèi)力或變形的緣由，分直接作用和使構(gòu)造產(chǎn)生內(nèi)力或變形的緣由，分直接作用和 間接作用兩種。間接作用兩種。 直接作用：是指施加在

3、構(gòu)造上的集中力或分布力，直接作用：是指施加在構(gòu)造上的集中力或分布力， 即荷載。即荷載。 間接作用：是指引起構(gòu)造外加變形或約束變形的原間接作用：是指引起構(gòu)造外加變形或約束變形的原 因混凝土收縮、溫度變化、根底差別因混凝土收縮、溫度變化、根底差別 沉降、地震等。沉降、地震等。第三章 混凝土構(gòu)造根本設計原那么 3.1極限形狀和設計情況 第三章 混凝土構(gòu)造根本設計原那么 3.1極限形狀和設計情況 第三章 混凝土構(gòu)造根本設計原那么 3.1極限形狀和設計情況 3.1極限形狀和設計情況 第三章 混凝土構(gòu)造根本設計原那么 安全等級安全等級破壞后果破壞后果建筑物類型建筑物類型一級一級很嚴重很嚴重重要的建筑物重要

4、的建筑物二級二級嚴嚴 重重一般的建筑物一般的建筑物三級三級不嚴重不嚴重次要的建筑物次要的建筑物第三章 混凝土構(gòu)造根本設計原那么 安全等級安全等級破壞后果破壞后果橋梁類型橋梁類型一級一級很嚴重很嚴重特大及重要大橋特大及重要大橋二級二級嚴嚴 重重大、中橋及重要小橋大、中橋及重要小橋三級三級不嚴重不嚴重小橋、涵洞小橋、涵洞3.1極限形狀和設計情況 第三章 混凝土構(gòu)造根本設計原那么 1 1、構(gòu)造的設計運用年限是指設計規(guī)定的構(gòu)造或構(gòu)造構(gòu)、構(gòu)造的設計運用年限是指設計規(guī)定的構(gòu)造或構(gòu)造構(gòu)件不需進展大修即可按其預定目的運用的時期。件不需進展大修即可按其預定目的運用的時期。2 2、構(gòu)造的設計運用年限不同于實踐壽命

5、和設計基準期。、構(gòu)造的設計運用年限不同于實踐壽命和設計基準期。類別類別設計使用年設計使用年限（年）限（年）示例示例15臨時性結(jié)構(gòu)臨時性結(jié)構(gòu)225易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件350普通房屋和構(gòu)筑物普通房屋和構(gòu)筑物4100紀念性建筑和特別重要的建筑物紀念性建筑和特別重要的建筑物 建筑構(gòu)造設計運用年限分類建筑構(gòu)造設計運用年限分類3.1極限形狀和設計情況 3 3、設計基準期：指為確定可變作用及與時間有關(guān)的資、設計基準期：指為確定可變作用及與時間有關(guān)的資料性能等取值而選用的時間參數(shù)。料性能等取值而選用的時間參數(shù)。 建筑構(gòu)造的設計基準期為建筑構(gòu)造的設計基準期為5050年。年。 橋梁構(gòu)造的設計基準期

6、為橋梁構(gòu)造的設計基準期為100100年。年。第三章 混凝土構(gòu)造根本設計原那么 3.1極限形狀和設計情況 第三章 混凝土構(gòu)造根本設計原那么 設計運用年限：普通為設計運用年限：普通為50年。年。各種作用：指荷載、外加變形和約束變形如溫度和收縮變形遭各種作用：指荷載、外加變形和約束變形如溫度和收縮變形遭到約束時；到約束時；偶爾事件：如地震、爆炸、火災、撞擊等；偶爾事件：如地震、爆炸、火災、撞擊等；整體穩(wěn)定性：指建筑構(gòu)造僅產(chǎn)生部分的損壞而不致發(fā)生延續(xù)倒塌。整體穩(wěn)定性：指建筑構(gòu)造僅產(chǎn)生部分的損壞而不致發(fā)生延續(xù)倒塌。 構(gòu)造在設計規(guī)定的運用年限內(nèi)，在正常運用時具構(gòu)造在設計規(guī)定的運用年限內(nèi)，在正常運用時具有良

7、好的任務性能。有良好的任務性能。 良好的任務性能：指不發(fā)生影響正常運用的過大的良好的任務性能：指不發(fā)生影響正常運用的過大的變形、振動，或產(chǎn)生讓運用者感到不安的過大的裂痕變形、振動，或產(chǎn)生讓運用者感到不安的過大的裂痕寬度等。寬度等。第三章 混凝土構(gòu)造根本設計原那么 3.1極限形狀和設計情況 構(gòu)造可以滿足功能要求而良好地任務，那么稱構(gòu)造為可靠構(gòu)造可以滿足功能要求而良好地任務，那么稱構(gòu)造為可靠或有效。反之，那么構(gòu)造為不可靠或失效?；蛴行А７粗?，那么構(gòu)造為不可靠或失效。區(qū)分構(gòu)造區(qū)分構(gòu)造“可靠與可靠與“失效的臨界任務形狀稱為失效的臨界任務形狀稱為“極限形狀極限形狀第三章 混凝土構(gòu)造根本設計原那么 3.1

8、極限形狀和設計情況 第三章 混凝土構(gòu)造根本設計原那么 3.1極限形狀和設計情況 第三章 混凝土構(gòu)造根本設計原那么 3.1極限形狀和設計情況 281qlM 如?uM如第三章 混凝土構(gòu)造根本設計原那么 uMM 不一定絕對平安不一定絕對平安第三章 混凝土構(gòu)造根本設計原那么 Z 0 可靠可靠 Z = 0 極限形狀極限形狀Z S。但在重疊區(qū)陰影段內(nèi)仍有能夠出現(xiàn)但在重疊區(qū)陰影段內(nèi)仍有能夠出現(xiàn)RS是不能夠的。是不能夠的。第三章 混凝土構(gòu)造根本設計原那么 3.2 極限形狀設計法第三章 混凝土構(gòu)造根本設計原那么 f(Z)zzPfZ = R - S dzZfZPfP00fZZP 可見，可見，Pf 越小，越小， 越

9、大越大3.2 極限形狀設計法第三章 混凝土構(gòu)造根本設計原那么 值值 2.7 3.2 3.7 4.2 失失效效概概率率 Pf 3.4710-3 6.8710-4 1.0810-4 1.3310-5 當當Pf 小于某個值時，人們不再擔憂。該失效概率稱小于某個值時，人們不再擔憂。該失效概率稱為允許失效概率為允許失效概率Pf 。3.2 極限形狀設計法第三章 混凝土構(gòu)造根本設計原那么 破破 壞壞 類類 型型安安 全全 等等 級級一一 級級二二 級級三三 級級延延 性性 破破 壞壞3.73.22.7脆脆 性性 破破 壞壞4.23.73.2破破 壞壞 類類 型型安安 全全 等等 級級一一 級級二二 級級三三

10、 級級延延 性性 破破 壞壞4.74.23.7脆脆 性性 破破 壞壞5.24.74.23.2 極限形狀設計法3.3 適用設計表達式第三章 混凝土構(gòu)造根本設計原那么 f(S)SSk f(R)RRkSk f (S)，f (R)S，RRk第三章 混凝土構(gòu)造根本設計原那么 3.3 適用設計表達式Sk f (S)，f (R)S，RRk第三章 混凝土構(gòu)造根本設計原那么 3.3 適用設計表達式Sk f (S)，f (R)S，RRk第三章 混凝土構(gòu)造根本設計原那么 3.3 適用設計表達式SK0.13準永久值準永久值構(gòu)造上經(jīng)常出現(xiàn)的作用值構(gòu)造上經(jīng)常出現(xiàn)的作用值準永久值準永久值 =準永久值系數(shù)準永久值系數(shù)規(guī)范值規(guī)

11、范值 t/T=0.5t為設計基準期內(nèi)荷載到達和超越該值的總繼續(xù)時為設計基準期內(nèi)荷載到達和超越該值的總繼續(xù)時間，間，T為設計基準期。為設計基準期。1 組合值組合值當有兩個或兩個以上可變荷載同時作當有兩個或兩個以上可變荷載同時作 用時的代表值用時的代表值 。組合值組合值=組合值系數(shù)組合值系數(shù)規(guī)范值規(guī)范值 第三章 混凝土構(gòu)造根本設計原那么 3.3 適用設計表達式第三章 混凝土構(gòu)造根本設計原那么 分分項項系系數(shù)數(shù) 荷荷載載規(guī)規(guī)范范 GB50009-2001 取取值值 對對結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)不不利利時時：1.20 （可可變變荷荷載載效效應應組組合合控控制制） 1.35 （永永久久荷荷載載效效應應組組合合控控制制）

12、 永永 久久 荷荷 載載 分分項項系系數(shù)數(shù) G 對對結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)有有利利時時：1.0（一一般般情情況況） 0.9（傾傾覆覆、滑滑移移或或漂漂浮浮驗驗算算） 可可 變變 荷荷 載載 分分項項系系數(shù)數(shù) Q 1.40（一一般般情情況況） 1.30(qk4kN/m2工工 業(yè)業(yè) 房房 屋屋 樓樓面面活活荷荷載載) 0.7(屋屋面面活活荷荷載載、雪雪荷荷載載以以及及除除書書庫庫、檔檔案案庫庫、通通風風機機房房、電電梯梯機機房房外外的的民民用用建建筑筑樓樓面面活活荷荷載載) ) 0.9(屋屋面面積積灰灰荷荷載載以以及及民民用用建建筑筑中中的的書書庫庫、檔檔案案庫庫、通通風風機機房房、電電梯梯機機房房的的樓樓面面活活荷荷載載) ) 可可 變變 荷荷 載載 組組合合值值系系數(shù)數(shù) c 其其它它情情況況查查荷荷載載規(guī)規(guī)范范 GB50009-2001 3.3 適用設計表達式小結(jié)本章小結(jié)本章小結(jié)第三章 混凝土構(gòu)造根本設計原那么 鏈接下一章鏈接下一章4、以概率論為根底的極限形狀設計法、以概率論為根底的極限形狀設計法1失效概率與可靠目的失效概率與可靠目的2極限形狀設計表達式極限形狀設計表達式0