结构设计方法-混凝土结构-课件-北京工业大学-03.pdfVIP

第三章 结构设计方法 结构设计的目的： 满足结构功能要求与经济合理 之间的均衡统一 第三章 结构设计方法 第三章 结构设计方法 本章内容 • 结构的功能要求和极限状态 • 结构可靠度和设计方法 • 近似概率极限状态设计法及其实用表达 3.1 结构的功能要求和极限状态 结构应满足的功能要求 （三方面） 可靠性 如何衡量满足与否（用工作状态描述） S、R概念及其相互关系 极限状态概念（表述）、两类极限状态（内容） 第三章 结构设计方法 3.1 结构的功能要求和极限状态 一、结构的功能要求及可靠性 •结构功能要求 1、安全性 ◎结构在预定的使用期间内，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（如温度和收缩变形受到约束 时）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。 3.1 结构的功能 第三章 结构设计方法 建筑结构的安全等级 分级原则：根据破坏后果的严重程度 •一级：重要建筑物（破坏后果很严重） •二级：一般建筑物（破坏后果严重） •三级：次要建筑物（破坏后果不严重） 3.1 结构的功能 第三章 结构设计方法 2 、适用性 ◎结构在正常使用荷载下，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。 3 、耐久性 3 、 ◎结构在规定的环境中、在正常使用和正常维护条件下，应 能在预定使用期间内满足安全性和适用性要求。 即：在各种因素的影响下（如混凝土碳化、钢筋锈蚀等）， 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 丧失安全性和适用性，降低使用寿命。 3.1 结构的功能 第三章 结构设计方法 •结构的可靠性 •安全性、适用性和耐久性的总称。 •指结构在规定的时间内，在规定的条件下， 完成预定功能的能力。 3.1 结构的功能 第三章 结构设计方法 ■设计方法要解决的问题：如何在结构可靠与 ■ 经济之间取得均衡。 ■ 显然这种可靠与经济的均衡受到多方面的影响，如国 ■ 家经济实力、设计工作寿命、维护和修复等。 ■ 规范规定的设计方法，是这种均衡的最低限度，也是 ■ 国家法律。 ■ 设计人员可以根据具体工程的重要程度、使用环境和 ■ 情况，以及业主的要求，提高设计水准，增加结构的 可靠度。 ■ 经济的概念不仅包括第一次建设费用，还应考 ■ 虑维修，损失及修复的费用 第三章 结构设计方法 二、作用效应和结构抗力 1、结构上的作用及分类 •定义：使结构产生内力或变形的所有原因 •作用的分类： 直接作用：直接施加在结构上的荷载，如：自重、使用荷 按产生原因 载、风、雪、施工荷载 间接作用：引起结构内力和变形的其他作用，如：地震、 基础不均匀沉降、温度变化、收缩