巖土工程設(shè)計安全度4巖土工程材料

注冊土土木工工程師師（巖巖土））繼續(xù)續(xù)教育育：巖土工工程設(shè)設(shè)計安安全度度4巖土工工程材材料4巖土工工程材材料4.1工程材材料的的基本本性質(zhì)質(zhì)4.2建筑鋼鋼材4.3水泥4.4混凝土土4.5鋼筋混混凝土土4.6土工合合成材材料4.7可靠性性設(shè)計計中材材料性性能參參數(shù)的的選取取4.0材料性性能與與安全全度容許應(yīng)應(yīng)力法法總安全全系數(shù)數(shù)法概率極限狀狀態(tài)法4.0材料性能與與安全度荷載（作用用）和抗力力是任何工工程普遍存存在的一對對矛盾，為為了確保工工程安全，，抗力對于于荷載必須須有一定的的裕度，這這就是安全度。4.0材料性能與與安全度R：結(jié)構(gòu)抗力力◆材料性能◆幾何參數(shù)數(shù)4.1工程材料的的基本性質(zhì)質(zhì)決定材料性性能的因素素◆材料的組組成◆材料的結(jié)結(jié)構(gòu)◆材料的構(gòu)構(gòu)造4.1工程材料的的基本性質(zhì)質(zhì)材料的基本本物理性質(zhì)質(zhì)：密度、孔隙隙率、與水水有關(guān)的性性質(zhì)；材料的基本本力學(xué)性質(zhì)質(zhì)：強(qiáng)度變形脆性與韌性性4.1工程材料的的基本性質(zhì)質(zhì)材料的耐久久性材料在使用用中，抵抗抗其自身和和環(huán)境的長長期破壞作作用，保持持其原有性性能而不破破壞、不變變質(zhì)的能力力。溫度、化學(xué)學(xué)侵蝕、銹銹蝕、老化化、蟲蛀。。。。4.2建筑鋼材基本成分：：鐵、碳、合合金元素、、雜質(zhì)元素素主要性能抗拉強(qiáng)度、、冷彎、、沖擊韌性性、硬度、、耐疲勞性性4.2建筑鋼材鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)對鋼鋼材性能的的基本要求求：1）強(qiáng)度高使用高強(qiáng)度度的鋼筋可可以節(jié)省鋼鋼材用量。。2）塑性好易于加工成成型；鋼筋筋混凝土構(gòu)構(gòu)件的塑性性性能，構(gòu)構(gòu)件破壞前前的預(yù)兆明明顯，對于于保證人民民生命和財財產(chǎn)的安全全十分重要要。3）可焊性好鋼筋連接以以焊接連接接的質(zhì)量較較好，耗費(fèi)費(fèi)的鋼材也也較少，因因此，要求求鋼筋的可可焊性要好好，以保證證混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的的質(zhì)量。4）與混凝土的的粘結(jié)錨固固性能好鋼筋和混凝凝土是兩種種物理力學(xué)學(xué)性能不同同的材料，，粘結(jié)力是是它們共同同工作的基基礎(chǔ)。表面面帶肋的鋼鋼筋與混凝凝土的粘結(jié)結(jié)錨固效果果較好。4.2建筑鋼材強(qiáng)度設(shè)計值值的確定以鋼材屈服服強(qiáng)度（或或屈服點(diǎn)））為依據(jù)而而確定4.2建筑鋼材強(qiáng)度設(shè)計值值的確定熱軋鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值值：根據(jù)屈屈服強(qiáng)度確確定抗拉強(qiáng)度設(shè)設(shè)計值、抗抗壓強(qiáng)度設(shè)設(shè)計值的確確定：材料的分項(xiàng)項(xiàng)系數(shù)取1.10預(yù)應(yīng)力鋼絞絞線、鋼絲絲和熱處理理鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值值：根據(jù)極極限抗拉強(qiáng)強(qiáng)度確定條件屈服點(diǎn)點(diǎn)：0.85抗拉強(qiáng)度設(shè)設(shè)計值：材材料的分項(xiàng)項(xiàng)系數(shù)取1.204.3水泥強(qiáng)度等級42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)試試件件28d抗壓壓強(qiáng)強(qiáng)度度；；3d強(qiáng)度度要要求求；；抗抗折折強(qiáng)強(qiáng)度度要要求求4.4混凝凝土土混凝凝土土材材料料的的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)■凝凝結(jié)結(jié)前前具具有有良良好好的的塑塑性性■與與鋼鋼筋筋牢牢固固粘粘結(jié)結(jié)■硬硬化化后后抗抗壓壓強(qiáng)強(qiáng)度度高高■良好好的的耐耐久久性性■通過配比設(shè)設(shè)計獲得所需需性能■就地取材，，經(jīng)濟(jì)4.4混凝土混凝土材料的的缺點(diǎn)■自重大■抗拉強(qiáng)度低低■容易開裂4.4混凝土普通混凝土的的主要技術(shù)性性質(zhì)■拌合物的和和易性■強(qiáng)度立方體抗壓強(qiáng)強(qiáng)度（強(qiáng)度等等級）軸心抗壓強(qiáng)度度抗拉強(qiáng)度、劈劈裂抗拉強(qiáng)度度抗折（彎曲抗抗拉)強(qiáng)度4.4混凝土普通混凝土的的主要技術(shù)性性質(zhì)■變形性能收縮溫度變形荷載作用下的的變形徐變（在長期荷載作作用下產(chǎn)生的的變形）4.4混凝土普通混凝土的的主要技術(shù)性性質(zhì)■混凝土的耐耐久性抵抗環(huán)境介質(zhì)質(zhì)作用并長期期保持其良好好的使用性能能和外觀完整整性，從而維維持混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)的安全、、正常使用的的能力包括抗?jié)B、抗抗凍、抗侵蝕蝕、碳化、堿堿骨料反應(yīng)等4.4混凝土混凝土材料的的可靠性與質(zhì)質(zhì)量控制■強(qiáng)度概率分分布——正態(tài)分布保證率4.4混凝土混凝土材料的的可靠性與質(zhì)質(zhì)量控制■質(zhì)量控制初步控制：材料檢驗(yàn)、配配合比調(diào)整生產(chǎn)控制：材料計量；攪攪拌、運(yùn)輸、、澆注、養(yǎng)護(hù)護(hù)等環(huán)節(jié)合格控控制：：強(qiáng)度檢檢驗(yàn)，，分批批驗(yàn)收收4.5鋼筋混混凝土土鋼筋混混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)把鋼鋼筋和和混凝凝土這這兩種種材料料結(jié)合合在一一起共共同工工作，，使混混凝土土主要要承受受壓力力，鋼鋼筋主主要承承受拉拉力，，充分分利用用了兩兩種材材料的的性能能鋼筋筋與與混混凝凝土土共共同同工工作作的的基基礎(chǔ)礎(chǔ)———粘結(jié)結(jié)力力4.5鋼筋筋混混凝凝土土鋼筋筋混混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的性性能能承載載力力√延性性√耐久久性性√其它它性性能能：：整整體體性性√經(jīng)濟(jì)濟(jì)性性√自重重？？抗裂裂？？施工工？？4.5鋼筋筋混混凝凝土土鋼筋筋混混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計計方方法法建立立在在彈彈性性理理論論上上的的容容許許應(yīng)應(yīng)力力法法考慮慮材材料料塑塑性性的的破破損損階階段段法法極限限狀狀態(tài)態(tài)設(shè)設(shè)計計法法承載載力力變變形形裂裂縫縫概率率極極限限狀狀態(tài)態(tài)設(shè)設(shè)計計法法經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)隨機(jī)機(jī)變變量量概率率可可靠靠指指標(biāo)標(biāo)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)安安全全系系數(shù)數(shù)半經(jīng)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)半半統(tǒng)統(tǒng)計計定值值法法4.6土工工合合成成材材料料土工工合合成成材材料料的的性性能能土工工合合成成材材料料的的功能能與與應(yīng)應(yīng)用用■過過濾濾■排排水水■隔隔離離■加加筋筋■防防滲滲■防防護(hù)護(hù)4.7可靠靠性性設(shè)設(shè)計計中中材材料料性性能能參參數(shù)數(shù)的的選選取取巖土土工工程程材材料料的的種種類類很很多多，，性性能能特特點(diǎn)點(diǎn)也也不不相相同同。。但但有有一一個個特特點(diǎn)點(diǎn)是是共共同同的的，，那那就就是是各各種種材材料料的的性性能能參參數(shù)數(shù)都都不不是是一一個個不不變變的的常常數(shù)數(shù)。。材料料和和巖巖土土的的性性能能參參數(shù)數(shù)不不是是確確定定的的常常數(shù)數(shù)，，但但其其變變化化是是在在一一定定范范圍圍內(nèi)內(nèi)且且有有一一定定規(guī)規(guī)律律的的，，進(jìn)進(jìn)行行足足夠夠數(shù)數(shù)量量的的試試驗(yàn)驗(yàn)，，就就可可以以在在統(tǒng)統(tǒng)計計分分析析的的基基礎(chǔ)礎(chǔ)上上得得到到參參數(shù)數(shù)的的分分布布特特性性。。當(dāng)試試驗(yàn)驗(yàn)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)不不充充分分時時，，材材料料性性能能的的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值值也也可可采采用用有有關(guān)關(guān)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的的規(guī)規(guī)定定值值，，并并根根據(jù)據(jù)工工程程經(jīng)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)，，經(jīng)經(jīng)分分析析判判斷斷確確定定。。4.7可靠靠性性設(shè)設(shè)計計中中材材料料性性能能參參數(shù)數(shù)的的選選取取材料料性性能能一一般般采采用用隨隨機(jī)機(jī)變變量量概概率率模模型型描描述述。。通常常符符合合正正態(tài)態(tài)分分布布或或?qū)?shù)數(shù)正正態(tài)態(tài)分分布布。。材料料性性能能的的各各種種統(tǒng)統(tǒng)計計參參數(shù)數(shù)和和概概率率分分布布類類型型，，應(yīng)應(yīng)以以試試驗(yàn)驗(yàn)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)為為基基礎(chǔ)礎(chǔ)，，運(yùn)運(yùn)用用參參數(shù)數(shù)估估計計和和概概率率分分布布的的假假設(shè)設(shè)檢檢驗(yàn)驗(yàn)方方法法確確定定。。4.7可靠靠性性設(shè)設(shè)計計中中材材料料性性能能參參數(shù)數(shù)的的選選取取材料料強(qiáng)強(qiáng)度度的的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值值可按按其其概概率率分分布布的的0.05分位位值值確確定定材料料強(qiáng)強(qiáng)度度設(shè)設(shè)計計值值＝材材料料強(qiáng)強(qiáng)度度標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值值/材料料強(qiáng)強(qiáng)度度分分項(xiàng)項(xiàng)系系數(shù)數(shù)材料料彈彈性性模模量量、、泊泊松松比比等等物理理性性能能的的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值值可按按其其概概率率分分布布的的0.5分位位值值確確定定。。4.7可靠靠性性設(shè)設(shè)計計中中材材料料性性能能參參數(shù)數(shù)的的選選取取當(dāng)利利用用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)試試件件的的試試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)結(jié)果果確確定定結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)中中實(shí)實(shí)際際的的材材料料性性能能時時，，應(yīng)應(yīng)當(dāng)當(dāng)考考慮慮實(shí)實(shí)際際結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)與與標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)試試件件、、實(shí)實(shí)際際工工作作條條件件與與標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)試試驗(yàn)驗(yàn)條條件件