電子課件《建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)(第三版)》A091562第一章建筑結(jié)構(gòu)基本知識(shí)課件

1、第一章 建筑結(jié)構(gòu)基本知識(shí)第一節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)概述一、建筑結(jié)構(gòu)的概念建筑是供人們生產(chǎn)、生活和進(jìn)行其他活動(dòng)的房屋或場(chǎng)所。各類建筑都離不開梁、板、墻、柱、基礎(chǔ)等構(gòu)件，它們相互連接形成建筑的骨架。建筑結(jié)構(gòu)是由這些結(jié)構(gòu)構(gòu)件按一定要求組成的能承受各種作用，保證建筑安全及正常使用的骨架體系。 二、建筑結(jié)構(gòu)的分類建筑結(jié)構(gòu)的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用二、建筑結(jié)構(gòu)的分類建筑結(jié)構(gòu)的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用三、結(jié)構(gòu)的功能要求 結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)應(yīng)具有足夠的可靠度。對(duì)于普通房屋和構(gòu)筑物，其使用年限應(yīng)不少于50年；對(duì)于紀(jì)念性建筑和特別重要的建筑結(jié)構(gòu)，規(guī)定的使用年限應(yīng)不少于100年；對(duì)于臨時(shí)性結(jié)構(gòu)，考慮的使用年限為5年；對(duì)于使用年限在5

2、0年以上的建筑，易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件可按25年的使用年限來考慮。三、結(jié)構(gòu)的功能要求 結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)應(yīng)滿足以下三方面的功能要求。1安全性 結(jié)構(gòu)在正常設(shè)計(jì)、正常施工和正常使用和維護(hù)下，能承受可能出現(xiàn)的各種作用。在設(shè)計(jì)規(guī)定的偶然事件發(fā)生時(shí)及發(fā)生后，仍能保持必需的整體穩(wěn)定性。2適用性 結(jié)構(gòu)正常使用時(shí)具有良好的工作性能。3耐久性 結(jié)構(gòu)在正常維護(hù)下具有足夠的耐久性能。 安全性、適用性和耐久性統(tǒng)稱為結(jié)構(gòu)的可靠性。 四、結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果（危及人的生命、造成經(jīng)濟(jì)損失、產(chǎn)生社會(huì)影響等）而采用不同的安全等級(jí)。 建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí) 五、結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài) 結(jié)構(gòu)的全部

3、或部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求，此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)就是指結(jié)構(gòu)瀕于失效的一種狀態(tài)，可分為兩類：1承載能力極限狀態(tài) 承載能力極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承截能力、出現(xiàn)疲勞破壞、發(fā)生不適用于繼續(xù)承載的變形或因結(jié)構(gòu)局部破壞而引發(fā)連續(xù)倒塌。2正常使用極限狀態(tài) 正常使用極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定限值。第二節(jié) 荷載、荷載效應(yīng)及結(jié)構(gòu)抗力一、荷載 1荷載的分類 結(jié)構(gòu)上的荷載按時(shí)間的的變異可分：（1）永久荷載 在結(jié)構(gòu)使用期間，其值不隨時(shí)間變化，或其變化與平均值相比可以忽略不計(jì)，或其變化值是單調(diào)的并能趨于限值的荷載。一、荷載 1

4、荷載的分類 結(jié)構(gòu)上的荷載按時(shí)間的的變異可分：（2）可變荷載 在結(jié)構(gòu)使用期間，其值隨時(shí)間變化，且其變化與平均值相比不可以忽略不計(jì)的荷載。一、荷載 1荷載的分類 結(jié)構(gòu)上的荷載按時(shí)間的的變異可分：（3）偶然荷載 在結(jié)構(gòu)使用期間不一定出現(xiàn)，而一旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時(shí)間很短的荷載。一、荷載2荷載代表值 按照不同的極限狀態(tài)下的設(shè)計(jì)要求，給出了荷載的各種代表值。（1）標(biāo)準(zhǔn)值 荷載標(biāo)準(zhǔn)值是荷載的基本代表值，為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)最大荷載統(tǒng)計(jì)分布的特征值。一、荷載2荷載代表值 按照不同的極限狀態(tài)下的設(shè)計(jì)要求，給出了荷載的各種代表值。（2）組合值 若結(jié)構(gòu)上同時(shí)作用有兩種及以上的可變荷載時(shí)，荷載同時(shí)達(dá)到最大值的可能性小，

5、因此采用荷載組合值。荷載組合值為可變荷載標(biāo)準(zhǔn)中乘以對(duì)應(yīng)的組合值系數(shù)，即： 荷載組合值=Qkc 式中：c可變荷載組合系數(shù)； Qk可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值。一、荷載2荷載代表值 按照不同的極限狀態(tài)下的設(shè)計(jì)要求，給出了荷載的各種代表值。（3）頻遇值 對(duì)可變荷載，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其超越的總時(shí)間為規(guī)定的較小比率或超越頻率為規(guī)定頻率的荷載值。荷載頻遇值為可變荷載標(biāo)準(zhǔn)中乘以對(duì)應(yīng)的頻遇值系數(shù)，即 荷載頻遇值=Qkf式中：f可變荷載頻遇值系數(shù)，按表1-3采用。 Qk可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值。一、荷載2荷載代表值 按照不同的極限狀態(tài)下的設(shè)計(jì)要求，給出了荷載的各種代表值。（4）準(zhǔn)永久值 對(duì)可變荷載，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其超越的總時(shí)間約為設(shè)

6、計(jì)基準(zhǔn)期一半的荷載值。荷載準(zhǔn)永久值為可變荷載標(biāo)準(zhǔn)中乘以對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)永久值系數(shù)，即 荷載準(zhǔn)永久值=Qkq式中：q可變荷載準(zhǔn)永久值系數(shù)； Qk可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值。二、荷載效應(yīng)與結(jié)構(gòu)抗力 荷載效應(yīng)指建筑結(jié)構(gòu)在使用或施工期間由各種荷載作用而產(chǎn)生的內(nèi)力或變形，如彎矩、剪力、軸力、扭矩、沉降、裂縫等。 結(jié)構(gòu)抗力指建筑結(jié)構(gòu)抵抗各種荷載效應(yīng)的能力，如結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力、剛度、抗裂性等。結(jié)構(gòu)構(gòu)件所采用的材料類型、強(qiáng)度、構(gòu)件截面幾何特性（截面高度、截面寬度、慣性矩等）和計(jì)算模型等將影響結(jié)構(gòu)抗力。二、荷載效應(yīng)與結(jié)構(gòu)抗力 按照極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過比較荷載效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力的大小關(guān)系，判別結(jié)構(gòu)所用的狀態(tài)： 荷載效應(yīng)結(jié)構(gòu)抗力時(shí)，結(jié)構(gòu)失效。 荷載效應(yīng)=結(jié)構(gòu)抗力時(shí)，結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)。 荷載效應(yīng)結(jié)構(gòu)抗力時(shí)，結(jié)構(gòu)可靠。1承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式 式中 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)