巖土工程設(shè)計(jì)安全巖土工程材料

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巖土工程設(shè)計(jì)安全度4

巖土工程材料4巖土工程材料4.1工程材料的基本性質(zhì)4.2建筑鋼材4.3水泥4.4混凝土4.5鋼筋混凝土4.6土工合成材料4.7可靠性設(shè)計(jì)中材料性能參數(shù)的選取4.0材料性能與安全度容許應(yīng)力法總安全系數(shù)法概率極限狀態(tài)法4.0材料性能與安全度

荷載（作用）和抗力是任何工程普遍存在的一對(duì)矛盾，為了確保工程安全，抗力對(duì)于荷載必須有一定的裕度，這就是安全度。

4.0材料性能與安全度R：結(jié)構(gòu)抗力◆材料性能◆幾何參數(shù)4.1工程材料的基本性質(zhì)決定材料性能的因素

◆材料的組成◆材料的結(jié)構(gòu)◆材料的構(gòu)造4.1工程材料的基本性質(zhì)材料的基本物理性質(zhì)

：密度、孔隙率、與水有關(guān)的性質(zhì)；材料的基本力學(xué)性質(zhì)

：強(qiáng)度變形脆性與韌性4.1工程材料的基本性質(zhì)材料的耐久性材料在使用中，抵抗其自身和環(huán)境的長期破壞作用，保持其原有性能而不破壞、不變質(zhì)的能力。溫度、化學(xué)侵蝕、銹蝕、老化、蟲蛀。。。

4.2建筑鋼材基本成分：鐵、碳、合金元素、雜質(zhì)元素主要性能抗拉強(qiáng)度、冷彎、沖擊韌性、硬度、耐疲勞性4.2建筑鋼材鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)鋼材性能的基本要求：1）強(qiáng)度高使用高強(qiáng)度的鋼筋可以節(jié)省鋼材用量。2）塑性好易于加工成型；鋼筋混凝土構(gòu)件的塑性性能，構(gòu)件破壞前的預(yù)兆明顯，對(duì)于保證人民生命和財(cái)產(chǎn)的安全十分重要。3）可焊性好鋼筋連接以焊接連接的質(zhì)量較好，耗費(fèi)的鋼材也較少，因此，要求鋼筋的可焊性要好，以保證混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的質(zhì)量。4）與混凝土的粘結(jié)錨固性能好鋼筋和混凝土是兩種物理力學(xué)性能不同的材料，粘結(jié)力是它們共同工作的基礎(chǔ)。表面帶肋的鋼筋與混凝土的粘結(jié)錨固效果較好。4.2建筑鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)值、抗抗壓強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)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(jì)值：材材料的分項(xiàng)項(xiàng)系數(shù)取1.204.3水泥強(qiáng)度等級(jí)42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R標(biāo)準(zhǔn)試件28d抗壓強(qiáng)度；；3d強(qiáng)度要求；；抗折強(qiáng)度度要求4.4混凝土混凝土材料料的優(yōu)點(diǎn)■凝結(jié)前具具有良好的的塑性■與鋼筋牢牢固粘結(jié)■硬化后抗抗壓強(qiáng)度高高■良好的耐久久性■通過配比比設(shè)計(jì)獲得得所需性能能■就地取材材，經(jīng)濟(jì)4.4混凝土混凝土材料料的缺點(diǎn)■自重大■抗拉強(qiáng)度度低■容易開裂裂4.4混凝土普通混凝土土的主要技技術(shù)性質(zhì)■拌合物的的和易性■強(qiáng)度立方體抗壓壓強(qiáng)度（強(qiáng)強(qiáng)度等級(jí)））軸心抗壓強(qiáng)強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度、、劈裂抗拉拉強(qiáng)度抗折（彎曲曲抗拉)強(qiáng)度4.4混凝土普通混凝土土的主要技技術(shù)性質(zhì)■變形性能能收縮溫度變形荷載作用下下的變形徐變（在長期荷載載作用下產(chǎn)產(chǎn)生的變形形）4.4混凝土普通混凝土土的主要技技術(shù)性質(zhì)■混凝土的的耐久性抵抗環(huán)境介介質(zhì)作用并并長期保持持其良好的的使用性能能和外觀完完整性，從從而維持混混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)的安全、、正常使用用的能力包括抗?jié)B、、抗凍、抗抗侵蝕、碳碳化、堿骨骨料反應(yīng)等4.4混凝土混凝土材料料的可靠性性與質(zhì)量控控制■強(qiáng)度概率率分布——正態(tài)分布保證率4.4混凝土混凝土材料料的可靠性性與質(zhì)量控控制■質(zhì)量控制制初步控制：：材料檢驗(yàn)、、配合比調(diào)調(diào)整生產(chǎn)控制：：材料計(jì)量；；攪拌、運(yùn)運(yùn)輸、澆注注、養(yǎng)護(hù)等等環(huán)節(jié)合格控制：：強(qiáng)度檢驗(yàn)，，分批驗(yàn)收收4.5鋼筋混凝土土鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)把鋼鋼筋和混凝凝土這兩種種材料結(jié)合合在一起共共同工作，，使混凝土土主要承受受壓力，鋼鋼筋主要承承受拉力，，充分利用用了兩種材材料的性能能鋼筋與混凝凝土共同工工作的基礎(chǔ)礎(chǔ)——粘結(jié)力4.5鋼筋混凝土土鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)的性性能承載力√延性√耐久性√其它性能：：整體性√經(jīng)濟(jì)性√自重？抗裂？施工？4.5鋼筋混凝土土鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)方法建立在彈性性理論上的的容許應(yīng)力力法考慮材料塑塑性的破損損階段法極限狀態(tài)設(shè)設(shè)計(jì)法承載力變變形裂裂縫概率極限狀狀態(tài)設(shè)計(jì)法法經(jīng)驗(yàn)隨機(jī)變量概率可靠靠指標(biāo)經(jīng)驗(yàn)安全全系數(shù)半經(jīng)驗(yàn)半統(tǒng)統(tǒng)計(jì)定值法4.6土工合成材材料土工合成材材料的性能能土工合成材材料的功能與應(yīng)用用■過濾■排水■隔離■加筋■防滲■防護(hù)4.7可靠性設(shè)計(jì)計(jì)中材料性性能參數(shù)的的選取巖土工程材料的種種類很多，性能特特點(diǎn)也不相同。但但有一個(gè)特點(diǎn)是共共同的，那就是各各種材料的性能參參數(shù)都不是一個(gè)不不變的常數(shù)。材料和巖土的性能能參數(shù)不是確定的的常數(shù)，但其變化化是在一定范圍內(nèi)內(nèi)且有一定規(guī)律的的，進(jìn)行足夠數(shù)量量的試驗(yàn)，就可以以在統(tǒng)計(jì)分析的基基礎(chǔ)上得到參數(shù)的的分布特性。當(dāng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)不充分分時(shí)，材料性能的的標(biāo)準(zhǔn)值也可采用用有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定定值，并根據(jù)工程程經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)分析判判斷確定。4.7可靠性設(shè)計(jì)中材料料性能參數(shù)的選取取材料性能一般采用用隨機(jī)變量概率模模型描述。通常符合正態(tài)分布布或?qū)?shù)正態(tài)分布布。材料性能的各種統(tǒng)統(tǒng)計(jì)參數(shù)和概率分分布類型，應(yīng)以試試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，，運(yùn)用參數(shù)估計(jì)和和概率分布的假設(shè)設(shè)檢驗(yàn)方法確定。。4.7可靠性設(shè)計(jì)中材料料性能參數(shù)的選取取材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值值可按其概率分布的的0.05分位值確定材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值＝材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值值/材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)數(shù)材料彈性模量、泊泊松比等物理性能的標(biāo)準(zhǔn)值值可按其概率分布的的0.5分位值確定。4.7可靠性設(shè)計(jì)中材料料性能參數(shù)的選取取當(dāng)利用標(biāo)準(zhǔn)試件的的試驗(yàn)結(jié)果確定結(jié)結(jié)構(gòu)中實(shí)際的材料料性能時(shí)，應(yīng)當(dāng)考考慮實(shí)際結(jié)構(gòu)與標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)試件、實(shí)際工工作條件與標(biāo)準(zhǔn)試試驗(yàn)條件的差別。。巖土性能指標(biāo)和地地基、樁