《混凝土结构基本原理》第03章.ppt

* 第3章 按近似概率理论的极限状态设计法 （2）作用效应设计值 S 以可变荷载效应控制的组合为例，作用效应设计值 S的 具体表达式为： 荷载分项系数gS由多个分项系数（＞1）组合而成； 荷载标准值（Gk，Qik）——具有一定保证率（如95%）的上分位荷载值； 效应系数C，如承受均布荷载简支梁跨中弯矩的 当多个可变荷载同时作用时，它们皆达到标准值的可能性较小→引入荷载组合值系数ψci 按荷载标准值确定的荷载效应，称为荷载效应标准值Sk * 第3章 按近似概率理论的极限状态设计法 （3）结构抗力设计值R a）以承载能力极限状态为例，结构抗力设计值R具体表达 为： （4）结构的重要性系数γ0 对于安全等级为一级、二级和三级的结构构件，结构重 要性系数分别取γ0=1.1，1.0，0.9，则： γ0 S ≤ R * 第3章 按近似概率理论的极限状态设计法 （4）承载能力极限状态的设计步骤 荷载标准值 荷载设计值 设计效应 设计抗力 材料强度设计值 材料强度标准值 * 第3章 按近似概率理论的极限状态设计法 3.3.3 正常使用极限状态设计表达式 1. 正常使用极限状态的特点 a）正常使用极限状态和承载能力极限状态对应两个不同的 工作阶段，因而要采用不同的荷载效应组合进行计算。 b）由于混凝土的徐变等特性，裂缝和变形将随着时间的推 移而发展，因此在讨论裂缝和变形时，应考虑时间效应。 c）结构构件的适用性、耐久性不如安全性那样重要，因 此，所有分项系数取1.0，同时也不考虑结构重要性系数g0。 d) 需考虑荷载短期作用和荷载长期作用下构件的变形、裂 缝宽度验算，以保证变形、裂缝、应力等计算值不超过相应 的规定限值。 * 第3章 按近似概率理论的极限状态设计法 2 . 正常使用极限状态的设计表达式 a）荷载的标准组合（characteristic/nominal combination） 用于一个极限状态被超越时结构将产生严重的永久性 损害的情况 b) 荷载的频遇组合（frequent combination） 用于一个极限状态被超越时将产生局部损害、较大变 形或短暂振动的情况 * 第3章 按近似概率理论的极限状态设计法 c）荷载的准永久组合（quasi-permanent combination） 用于长期荷载起决定性作用的情况 以上各式中符号的含义 ——可变荷载组合值系数； ——可变荷载的频遇值系数； ——可变荷载的准永久值系数。 * 第3章 按近似概率理论的极限状态设计法 3. 正常使用极限状态中变形、裂缝宽度验算方法 （1）变形验算的基本表达式 （2）裂缝宽度验算 混凝土结构基本原理 混凝土结构基本原理 第3章 按近似概率理论的极限状态设计法 土木工程学院 * 第3章 按近似概率理论的极限状态设计法 第3章 按近似概率理论的极限状态设计法 * 第3章 按近似概率理论的极限状态设计法 §3.1 极限状态 3.1.0 引言 结构或构件设计需要综合考虑功能（即安全性、适用性、耐久性）和经济两方面的要求 实际工程结构中存在多种不确定性 正确的结构设计方法：在各种不确定性问题的基础上，取得安全可靠与经济合理之间的平衡。 * 第3章 按近似概率理论的极限状态设计法 3.1.1 结构的功能要求 1. 结构的安全等级 根据破坏时可能产生后果的严重程度，我国将建筑结构 分为三个安全等级： 建筑结构的安全等级 GB50068-2011表1.0.8 划分结构安全等级的依据主要是其用途 对部分特殊构件可根据其重要程度作适当调整 安全等级 破坏后果的影响程度 建筑物的类型 一级 很严重 重要的建筑物 二级 严重 一般的建筑物 三级 不严重 次要的建筑物 * 第3章 按近似概率理论的极限状态设计法 2. 结构的设计使用年限 设计使用年限是指设计中规定的结构或构件不需要进行大修即可满足预定目的的使用年限。 不等同于结构的寿命 是计算结构可靠度所依据的年限 通常按《建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2011》确定 经主管部门批准后，也可按业主的要求确定 各类工程结构的设计年限不应统一，如大坝、桥梁…… 对于一般的建筑结构，设计使用年限为50年 * 第3章 按近似概率理论的极限状态设计法 设计使用年限分类 GB50