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混凝土结构设计原理按新规范gb500102010编写设计原则

(2)标志 ▲整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡 (如倾覆、滑移)。 ▲结构构件或连接因超过材料强度而破坏(包括疲劳
破坏)或因过度变形而不适于继续承载。 ▲ 结构转变为机动体系(超静定结构中出现足够多塑
性铰)。 ▲ 结构或结构构件丧失稳定(如细长受压构件的压曲
失稳)。 ▲ 地基丧失承载能力而破坏。 ▲结构因局部破坏而发生连续倒塌。
如罕遇地震、爆炸力、撞击力等。
第3章 混凝土结构设计的基本原则
第3章 混凝土结构设计的基本原则
三、作用效应 作用效应是指由作用在结构上引起的内力(如弯
矩、剪力、轴力和扭矩)和变形(如挠度、裂缝和侧 移)。
当作用为直接作用时,其效应通常称为荷载效应,
用S 表示。
如M 1 ql2 8
结构力学的主要任务
二、两类极限状态
承载能力极限状态与正常使用极限状态。
第3章 混凝土结构设计的基本原则
1、承载能力极限状态 Ultimate Limit State
(1)概念:承载能力极限状态对应于结构或结构构 件达到最大承载力或不适于继续承载的变形,或结构 的连续倒塌。 ------安全性。
第3章 混凝土结构设计的基本原则
化与平均值相比可以忽略不计的作用。
如结构自重、土压力、预应力、地基沉降、焊接等。
2、可变作用:在结构使用期间,其值随时间变化,且其变化
与平均值相比不可忽略的作用。 如楼面活荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载、汽车荷载、 温度变化等。
3、偶然作用:在结构使用期间不一定出现,而一旦出现其量
值很大且持续时间很短的作用。
▲良好的工作性能:指不发生影响正常使用的过大的变形、振 动,或产生让使用者感到不安的过大的裂缝宽度等。
3、 耐久性
结构在设计规定的使用年限内,在正常维护下具有 足够的耐久性能。
▲耐久性能:指在各种因素(混凝土碳化、钢筋锈蚀等)的影 响下,结构的承载力和刚度不应随时间有过大的降低,而降低 使用寿命。
第3章 混凝土结构设计的基本原则
(2)短暂设计状况
在结构施工和使用过程中出现概率较大,而持 续期很短的设计状况。
如结构施工和维修时承受堆料荷载的状况属短 暂设计状况。
应进行承载能力极限状态设计,可根据需要进 行正常使用极限状态设计。
第3章 混凝土结构设计的基本原则
(3)偶然设计状况
在结构使用过程中出现概率很小,且持续期很 短的设计状况。
第3章 混凝土结构设计的基本原则
2、正常使用极限状态
(1)概念:正常使用极限状态对应于结构或结构 构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。对 应于结构的适应性和耐久性。
第3章 混凝土结构设计的基本原则
(2)标志: ▲ 影响正常使用或外观的变形; ▲ 影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂
缝、钢筋锈蚀、漏水等); ▲ 影响正常使用的振动; ▲ 影响正常使用的其他特定状态。
▲设计使用年限:一般为50年。 ▲各种作用:指荷载、外加变形和约束变形(如温度和收缩变 形受到约束时); ▲偶然事件:如地震、爆炸、火灾、撞击等; ▲整体稳定性:指建筑结构仅产生局部的损坏而不致发生连续 倒塌。
第3章 混凝土结构设计的基本原则
2、 适用性
结构在设计规定的使用年限内,在正常使用时具 有良好的工作性能。
第3章 混凝土结构设计的基本原则
三 结构的设计状况
(1)持久设计状况
在结构使用过程中一定出现,其持续期一般与 设计使用年限为同一数量级。
如使用期间房屋结构承受家具和正常人员荷载 的状况、以及桥梁结构承受车辆荷载的状况等属持 久设计状况。
应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态 设计。
第3章 混凝土结构设计的基本原则
使结构产生内力或变形的原因,分直接作用和 间接作用两种。 直接作用:是指施加在结构上的集中力或分布力,
即荷载。 间接作用:是指引起结构外加变形或约束变形的原
因(混凝土收缩、温度变化、基础差异 沉降、地震等)。
第3章 混凝土结构设计的基本原则
二、作用的分类:
(按随时间的变异性可分为三类)
1、永久作用:在结构使用期间,其值不随时间变化,或其变
第3章 混凝土结构设计的基本原则
▲ 工程结构需要安全适用、经济合理;这只有技术 先进才能实现。
▲ 实际工程结构中存在多种不确定性; ▲工程结构的基本设计原则就是研究各种不确定性
问题,实现可靠性与经济性的最佳平衡。
第3章 混凝土结构设计的基本原则
3.1 结构的功能要求和极限状态
3.1.1 作用、作用效应及结构抗力 一、作用的概念:
3.1.3 极限状态
▲结构能够满足功能要求而良好地工作,则称结构为可靠 (或有效)。反之,则结构为不可靠(或失效)。 ▲区分结构“可靠”与“失效”的临界工作状态称为“极限 状态”
一、极限状态的概念
整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不 能满足设计规定的某一功能要求,此特定状态为该功 能的极限状态。
第3章 混凝土结构设计的基本原则
建筑结构的设计使用年限
类别
1 2 3 4
设计使用年限 (年)
5 25 50 100
示例
临时性结构 易于替换的结构构件 普通房屋和构筑物 标志性建筑和特别重要的建筑结构
第3章 混凝土结构设计的基本原则
3.1.2 结构的功能
(包括安全性、适应性和耐久性)
1、 安全性
结构在设计规定的使用年限内,能承受在正常施工 和正常使用时可能出现的各种作用。在设计规定的偶然 事件发生时及发生后,仍能保持必需的整体稳定性。
如M u ? 本课程的主要任务
第3章 混凝土结构设计的基本原则
第3章 混凝土结构设计的基本ห้องสมุดไป่ตู้则
五、设计基准期与设计使用年限 设计基准期是确定可变作用及与时间有关的材料
性能等取值而选用的时间参数。建筑结构的设计基准 期为50年,公路桥涵结构的设计基准期为100年。
设计使用年限是设计规定的结构或结构构件不需 进行大修即可按其预定目的使用的时期,建筑结构的 设计使用年限按下表采用。
第3章 混凝土结构设计的基本原则
弯矩图 kN.m 除弯矩外,尚有剪力、轴力、挠度、裂缝和侧移 等作用效应。
第3章 混凝土结构设计的基本原则
四、结构抗力 结构抗力是指结构或结构构件承受作用效应的能
力,用R 表示。如构件的承载力、刚度和抗裂度等。
混凝土构件抗力的大小是由构件的截面尺寸、材 料性能以及钢筋的配置方式和数量等决定 。
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