混凝土第一次课绪论.ppt

混凝土结构设计原理主讲：王鑫联系电话 结构的功能 Functions of Structure 设计方法The Design Methods 基本设计原则The Basic Design Approach 承载力极限状态Ultimate Limit State 荷载效应的基本概念 结构抗力的基本概念 1.3 学习内容、目的及方法 钢筋混凝土基本构件 考核方法 自重大 抗裂性差 承载力较低 施工较复杂 修复、加固难 混凝土结构的发展取决于混凝土材料的发展 轻质混凝土 纤维混凝土 高性能混凝土 自密实混凝土 碳纤维加固 高性能、高功能和智能化是21世纪混凝土科技的主要发展趋势 安全性 （Safety） ◎ 结构在预定的使用期间内（一般为50年），应能承受在正常施工、 正 常使用情况下可能出现的各种荷载、外加变形（如超静定结构的支座 不均匀沉降）、约束变形等的作用； ◎ 在偶然事件（如地震、爆炸）发生时和发生后，结构应能保持整体稳 定性，不应发生倒塌或连续破坏而造成生命财产的严重损失。 适用性 （Serviceability ） 结构在正常使用期间，具有良好的工作性能。如不发生影响正常使用的过大的变形（挠度、侧移）、振动（频率、振幅），或产生让使用者感到不安的过大的裂缝宽度。 耐久性 （Durability ） 结构在正常使用和正常维护条件下，应具有足够的耐久性。即在各种因素的影响下（混凝土碳化、钢筋锈蚀），结构的承载力和刚度不应随时间有过大的降低，而导致结构在其预定使用期间内丧失安全性和适用性，降低使用寿命。 适用性 耐久性 安全性 结构的可靠性 结构设计就是实现可靠性与经济性的最佳平衡 Design of Structures Strength Deformation 承载力极限状态 设计方法 正常使用极限状态 设计方法 极限状态 Limit State 结构能够满足功能要求而良好地工作，则称结构是“可靠”的或“有效”的。反之，则结构为“不可靠”或“失效”。 正常使用极限状态Serviceability Limit State 结构整体或部分作为刚体失去平衡 结构或构件达到最大承载力 受动力荷载作用而产生疲劳破坏 结构塑性变形过大而破坏 结构形成几何可变体系 构件由于压屈而丧失稳定 过大的变形和侧移 过大的裂缝 过大的振动 侵蚀性介质腐蚀等 结构功能的表达 S — 作用效应 Action Effect 结构上的作用是使结构产生内力、变形和裂缝的原因的总称，分为直接作用和间接作用，作用效应即为作用引起的构件内力。 R — 结构抗力 Resistant 结构抵抗作用效应的能力，如受弯承载力Mu、受剪承载力Vu、容许挠度[f]、容许裂缝宽度[w]。 S R 可靠 S = R 极限状态 S R 失效 荷载 荷载效应 (Load effect) 永久荷载 (Dead Load) 可变荷载 (Live Load) 偶然荷载 (Accidental Load) 如何衡量荷载大小？ 采用荷载代表值来描述荷载的大小 对于永久荷载，其代表值就是标准值，即结构自重； 对于可变荷载，其代表值分别为标准值、组合值和准 永久值。 荷载效应与荷载的关系？ 如何衡量荷载效应？ 荷载效应 标准值 荷载效应 设计值 荷载分项系数：考虑荷载超过标准值的可能性，是一个变量 C－荷载效应系数 荷载分项系数分为恒荷载分项系数和活荷载分项系数 材料分项系数分为砼分项系数和钢筋分项系数 结构抗力 材料强度 如何衡量材料强度的大小？ 结构抗力与材料强度的关系？ 如何衡量结构抗力的大小？ 材料强度标准值 结构抗力标准值 结构抗力设计值 材料分项系数：是一个大于1.0的系数，考虑材料强度低于标准值的可能性。 学习内容 材料特性 设计方法 轴拉构件 轴压构件 受弯构件 受剪构件 受扭构件 偏压、偏拉构件 变形、裂缝 预应力混凝土结构 楼盖结构 单层厂房 砌体结构 基础 知识 构件 设计 结构设计， 后续课程 学习目的 本课程的学习目的： 学会解决工程中的问题：尤其是工程综合问题 学会分析工程中的问题： 学会工程结构设计方法：钢筋混凝土构件和结构 学会发现工程中的问题：创新和发展 学会研究工程中的问题：理论研究 受剪构件 受弯构件 受拉构件 受压构件 受扭构件 受拉 受压 受弯 受剪 受扭 截面基本受力形态 基本构件的受力往往是基本受力形态的复合 * * * 课程的学习方法： 1.深入掌握材料性能。因为两类结构的许多特性都是由材料性