混凝土结构设计方法工程结构的设计需要保证安全可靠ppt课件
19页1、.,第三章 混凝土结构的设计方法,3.1 结构的设计要求,第三章 混凝土结构设计方法, 工程结构的设计需要保证安全可靠、经济合理, 由于实际工程结构中存在多种不确定性, 结构设计方法就是研究工程设计中的各种不确定性问题,取得安全可靠与经济合理之间的均衡,.,第三章 混凝土结构的设计方法,一、结构上的作用、作用效应、结构抗力 1、作用:使结构产生内力、变形的原因。 直接作用:荷载 间接作用:不均匀沉降、温度变形、收缩变形、地震 2、作用分类 永久作用: 可变作用: 偶然作用:,3.1 结构可靠度, 3. 1 结构可靠度,.,第三章 混凝土结构的设计方法,3、作用效应,作用效应(S) :结构上的作用引起的效应 M、N、V、T、 f、w S = S(Q),4、结构抗力 结构抗力(R ):结构抵抗作用效应的能力 。 Mu、Vu、 f、 w R = R(fc, fs, A, h0, As, ),3.1 结构可靠度,.,第三章 混凝土结构的设计方法,二、结构的功能要求(可靠性) 安全性 适用性 耐久性 可靠性安全性、适用性和耐久性的总称 在规定的时间内,规定的条件下,完成预定功能的能力。 结构可靠
2、性越高,建设造价投资越大。 如何在可靠与经济之间取得均衡,就是设计方法要解决的问题。,3.1 结构可靠度,.,第三章 混凝土结构的设计方法,三、结构安全等级,3.1 结构可靠度,.,第三章 混凝土结构的设计方法,3.2 荷载和材料强度,3.2 荷载和材料强度,对于结构设计而言,如何设计的安全呢?,荷载标准值: 材料强度标准值:,1.645保证率系数。 荷载标准值实际荷载低于标准值的概率为95; 材料强度标准值实际强度高于标准值的概率为95;,.,第三章 混凝土结构的设计方法,一、极限状态, 区分结构“可靠”与“失效”的临界工作状态称为“极限状态”,3.3 极限状态设计法,3.3 极限状态设计法,.,第三章 混凝土结构的设计方法,承载力极限状态,超过该极限状态,不能满足安全性要求, 结构或构件达到最大承载力, 结构整体或其中一部分作为刚体失去平衡, 结构塑性变形过大而不适于继续使用, 结构形成几何可变体系, 结构或构件丧失稳定,3.3 极限状态设计法,.,第三章 混凝土结构的设计方法,正常使用极限状态,超过该极限状态,不能满足适用性和耐久性的要求。, 过大的变形、侧移;, 过大的裂缝;,
3、 过大的振动;, 其他正常使用要求。,3.3 极限状态设计法,.,第三章 混凝土结构的设计方法,二、极限状态方程 结构的功能函数Z=R-S(随机变量)。 Z=R-S0,可靠 Z=R-S=0,极限状态 Z=R-S0,失效 Z=0 称为结构的极限状态方程。,3.3 极限状态设计法,.,第三章 混凝土结构的设计方法,三、结构的可靠度和可靠指标,可靠度:可靠性的概率度量。,1、可靠概率PS,2、失效概率Pf,3.3 极限状态设计法,.,第三章 混凝土结构的设计方法,3、可靠指标,b 可靠指标,3.3 极限状态设计法,Pf与有着一一对应的关系 值愈大,失效概率Pf值就愈小; 值愈小,失效概率Pf值就愈大。,.,第三章 混凝土结构的设计方法,4、设计可靠指标,3.3 极限状态设计法,.,第三章 混凝土结构的设计方法,一、承载力极限状态实用设计表达式,3.4 极限状态设计表达式,3.4 极限状态设计表达式,.,第三章 混凝土结构的设计方法,3.4 极限状态设计表达式,.,第三章 混凝土结构的设计方法,1、基本组合 (1)由可变荷载效应控制的组合,(2)由永久荷载效应控制的组合,2、偶然组合,3.4 极限状态设计表达式,.,第三章 混凝土结构的设计方法,二、正常使用极限状态实用设计表达式 SC,注意事项: 荷载、材料强度采用标准值; 不计入结构重要性系数。,3.4 极限状态设计表达式,.,第三章 混凝土结构的设计方法,荷载效应组合 . 标准组合:,. 频遇组合,. 准永久组合,3.4 极限状态设计表达式,.,第三章 混凝土结构的设计方法,本章主要内容,本章的主要内容 1. 结构的功能要求;结构可靠性的定义; 2. 结构的极限状态,我国规范采用的是什么设计方法? 3. 熟悉结构设计中的不确定性因素; 4. 结构可靠度、可靠指标与失效概率; 5. 熟记两类极限状态的实用设计表达式; 6. 建筑结构的安全等级,熟记重要性系数; 7. 掌握荷载标准值与设计值之间、材料强度值之间的转化;熟记恒载与活载分项系数的取值;,
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