任务1-2 结构按极限状态设计的方法.ppt

三、作用及作用代表值 分类 概念 永久作用 偶然作用 可变作用 作用概念 效应概念 代表值 标准值 准永久值 频遇值 作用及作用效应 一、作用的概念： 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）。 作用及作用代表值 （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，其量值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计的作用。 二、作用的分类： 如结构自重、土压力、预应力、地基沉降、水浮力等。 2.可变作用：在结构使用期间，其量值随时间变化，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。 如爆炸力、撞击力、罕遇的地震等。 针对不同设计目的所采用的各种作用规定值，包括作用标准值、准永久值、频遇值。 1.作用标准值：将荷载视为随机变量，采用数理统计的方法加以处理而得到的具有一定概率的最大荷载值。 ◎确定方法： a.结构的自重可根据结构的设计尺寸和材料的重力密度确定； b.可变荷载（按照《桥规》规定采用）。 2.作用代表值 （2）作用准永久值：按正常使用极限状态长期效应组合设计时，可变作用的一种代表值。准永久值的大小为可变作用的标准值乘以准永久值系数。 （3）作用频遇值：按正常使用极限状态短期效应组合设计时，可变作用的一种代表值。频遇值的大小为可变作用的标准值乘以频遇值系数。 （4）作用效应设计值：作用标准值效应与作用分项系数的乘积。 （1）永久作用： 采用标准值作为代表值。 （2）可变作用： 承载能力极限状态设计及按弹性阶段计算结构强度时应采用标准值作为可变作用的代表值。 正常使用极限状态按短期效应组合设计时，应采用频遇值作为其代表值；按长期效应组合设计时，应采用准永久值作为其代表值。 （3）偶然作用： 取其标准值作为代表值。 3.作用代表值的选用 提出任务： 钢筋混凝土简支梁桥主梁在结构重力、汽车荷载和人群荷载作用下，分别得到在主梁的跨径处截面的弯矩标准值为：结构重力产生的弯矩MGK=552kN.m；汽车荷载弯矩MQ1K=459.7kN.m （已计入冲击系数）；人群荷载弯矩MQ2k=40.6kN.m。进行设计时的作用效应组合计算。 复习、结构可靠性的概念 1.结构的功能要求 结构设计的目的：使所设计的结构 ，在规定的时间内能够达到在具有足够可靠性的前提下，满足全部功能的要求。 规定的时间：分析结构的可靠度时考虑各项基本变量与时间关系所取用的时间参数，通常称为设计基准期； 一般桥梁结构的设计基准期为100年 建筑结构的设计基准期为50年 规定条件：正常施工、设计、使用，不考虑人为过失 复习、结构功能和可靠性 安全性 适用性 耐久性 结构的可靠性 企业 结构功能 结构的极限状态 承载能力 极限状态 正常使用 极限状态 概念 对应情况 概念 对应情况 三、作用及作用代表值 分类 概念 永久作用 偶然作用 可变作用 作用概念 效应概念 代表值 标准值 准永久值 频遇值 作用及作用效应 四、极限状态设计计算原则 ◎ 基本组合：永久作用设计值效应与可变作用设计值效应的组合。 ◎ 偶然组合：永久作用标准值效应与可变作用某种代表值效应、一种偶然作用标准值效应的组合。 （1）按承载能力极限状态设计 上述各种作用不会在同样条件下同时出现在桥涵结构中，发生的几率也不同。因此，公路桥涵结构在设计计算时应考虑可能同时出现的作用，按照承载能力和正常使用极限状态组合，取最不利效应组合进行设计。 1.作用效应组合 或 结构重要性 系数 汽车荷载效应 分项系数 永久作用效应 分项系数 其他可变作用 组合系数 其他可变作用效应 分项系数 ◎基本组合表达式： 新的题目： 钢筋混凝土梁的支点截面处，结构重力产生的剪力标准值VGK=187.01kN；汽车荷载产生的剪力标准值VQ1K=261.76kN，冲击系数（1+μ）=1.19；人群荷载产生的剪力标准值VQ2k=57.2kN；温度梯度作用产生的剪力标准值VQ2k=41.5kN 。进行设计时的作用效应组