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水工钢筋混凝土结构[第二章钢筋混凝土结构设计计算原理]山东大学期末考试知识点复习

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1、山东大学期末考试知识点复习第二章钢筋混凝土结构设计计算原理 211本章的内容有四个方面： (1)钢筋混凝土结构构件设计的极限状态理论。 (2)结构构件按近似概率法设计的基本概念。 (3)荷载及材料强度的取值。 (4)水工混凝土结构设计规范的实用设计表达式及分项系数或安全系数的确定。上述内容的学习要求各有不同。 1极限状态设计理论 (1)把传统的设计方法(也就是材料力学课程中学习到的匀质弹性体的容许应力法)与极限状态设计理论之间本质上有哪些不同弄清楚。 (2)把承载能力极限状态与正常使用极限状态两者的不同点区别清楚。 (3)还应明白，保证结构构件在运用期间不出现承载能力极限状态是结构安全与否的前提，因此对任何结构构件都必须进行承载能力极限状态的计算，它所要求的可靠度水平相对要高一些。而正常使用极限状态则是在满足承载力条件前提下的附加验算，即使满足不了，也只是影响结构的正常使用及影响结构的耐久性能，而不致危及结构的安全，所以它所要求的可靠度水平当然可低一些。 (4)还应清楚，某些水工建筑，由于稳定性和使用上的要求，构件的截面尺寸一般用得比较大，很容易满足变形的要求，因此在实际设计中

2、并不需要对所有构件都进行变形验算。对于承受水压的水工混凝土结构，裂缝的存在将影响其正常使用及耐久性，所以必须根据不同的使用条件，进行抗裂(不允许裂缝发生)或限制裂缝宽度的验算。 2近似概率设计法 (1)传统的工程设计方法(如容许应力法或破损阶段法)常采用一个安全系数K来表示结构的安全度。这个“单一的安全系数”俗称为“大老K”，它是以传统经验为基础确定的。同时还把一些影响结构安全的因素(如荷载、材料强度等)都看成为“定值”(确定的值)处理，这是一种定值设计概念。 (2)实际上影响结构安全的诸多因素并不是定值而是随机变量。当将荷载效应S和构件抗力R都看作随机变量后，衡量结构安全(可靠)度的比较合理的方法就是求出出现RS时的概率pf(即失效概率)。 (3)与pf对应的是可靠指标，所以也可用值来衡量结构的可靠度。 (4)对于不同概率分布的随机变量，求的公式是不同的。对公式的推导过程不必死记，只要求了解其概念就可以了。 (5)求得的值应不小于目标可靠指标T。T是根据原有规范“校准”得出的，也就是认为原有规范所具有的可靠度水平在总体上是合适的。所以由T所反映出的结构可靠度水平与原有规范(采用单一安

3、全系数表示)的安全度在总体上是相当的。 (6)应该对极限状态方程、荷载效应S、结构构件抗力R、失效概率pf、可靠指标、目标可靠指标T等概念有正确的了解。 3荷载与材料强度的取值 (1)荷载的分类，即永久荷载、可变荷载、偶然荷载。 (2)荷载的标准值、组合值、频遇值和准永久值的区别和应用。当然，现行的水工混凝土结构设计规范只用到荷载的标准值，荷载的其他三种取值均未用到。 (3)混凝土立方体抗压强度标准值fcuk就是混凝土强度等级，fcuk所具有的保证率是95，fcuk与立方体抗压强度平均值fcu的关系是fcuk=fcu - 1645fcu。 (4)由fcuk怎样推求出混凝土轴心抗压强度标准值fck和混凝土轴心抗拉强度标准值ftk。 (5)钢筋强度标准值(fyk及fptk)是如何确定的?它们的保证率为多少? 4水工混凝土结构设计规范的实用设计表达式 (1)由于用近似概率法推求可靠指标十分复杂，并且需要获得每个随机变量的大量统计信息才能运算，所以无法直接在工程设计中应用。规范就采用了实用的设计表达式，表达式中包含了多个分项系数或安全系数。设计人员只要正确地按规范给出的分项系数或安全系数数值代

4、入表达式，所设计出的结构构件，其隐含的可靠指标值就能满足T的条件。 (2)需要指出的是，由于我国管理体制的不同，同样用于水利水电工程的水工混凝土结构设计规范有两个版本：一本是电力系统的DLT 50572009规范；另一本是水利系统的SL 1912008规范。这两本规范的大部分条文内容基本相同或仅稍有差异，但在实用设计表达式的表达方式上却有着很大的不同。当然在某些参数取值方面两本规范还是有所不同的： 1)在考虑荷载变异性方面，SL 1912008规范不再按水工荷载规范的规定对分项系数取值，而是将永久荷载分成两类，把可变荷载也分成两类，然后规定了这4类荷载各自不同的系数，按教材式(236)式(238)去计算荷载效应设计值。 2)在承载力计算时，DLT 50572009规范把施工、检修看作短暂工作状况，以区别于使用时的持久工作状况；而SL 1912008规范则在承载力计算时不再区分使用、施工、检修等不同的工作状况。 3)对于结构重要系数0的取值，DLT 50572009规范是完全继承了DLT 50571996规范，对4、5级水工建筑物，取0=09；而SL 1912008规范则将此值调高为095。 4)两本规范的正常使用极限状态表达式也有所区别：DLT 50572009规范继承了DLT 50571996规范的做法，表达式中考虑结构重要性系数)0；而SL 1912008规范则参照国内外其他规范，不再考虑0这一系数。 (5)对承载能力极限状态和正常使用极限状态的实用设计表达式，即教材式(235)式(243)，要求能自己写出来，对其中每一符号应能正确书写与理解。并要求能较熟练地正确计算荷载效应。请详阅教材例题并完成本章的计算题。

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