[工学]第2章设计方法.pptVIP

2. 正常使用极限状态 对应于结构或构件达到正常使用或耐久性的某项规定限值。 有下列状态之一时，即认为超过了正常使用极限状态： 1）影响正常使用的外观或变形； 2）影响正常使用或耐久性的局部损坏； 3）影响正常使用的振动； 4）影响正常使用的其他特定状态。 可以理解为结构或构件达到使用功能上允许的某个限值状态。 2.3.2 结构的设计状况 设计状况代表一定时段的一组物理条件，设计应做到结构在该时段内不超越有关的极限状况。 1）持久状况：在结构使用过程中一定出现，其持续时间很长的状况。持续期一般与设计使用年限为同一数量级； 2）短暂状况：在结构施工和使用过程中出现概率很大，而与设计使用年限相比，持续期很短的状况。如施工和维修。 3）偶然状况：在结构使用过程中出现概率很小，且持续期很短的状况，如火灾、爆炸、撞击等。 2. 荷载效应组合的设计值 （1）由可变荷载效应控制的组合 【例2-1】某厂房采用1.5m×6m的大型屋面板，卷材防水屋面，永久荷载标准值为2.7KN/m2,屋面活荷载为0.7 KN/m2 ，屋面积灰荷载0.5 KN/m2 ，雪荷载为0.4 KN/m2 ，已知纵肋的计算跨度为5.87m。求：纵肋跨中弯矩的基本组合设计值。 b.屋面积灰荷载作为第一可变荷载 式中： ––– 混凝土的材料分项系数；建筑工程取1.4, 公路桥涵工程取1.45； 　 ––– 钢筋的材料分项系数；建筑工程对热轧钢 筋取1.1，对钢丝、钢绞线、热处理钢筋取 1.2；公路桥涵工程对热轧钢筋取1.2，对钢 绞线、热处理钢筋取1.25。 2.4.2 正常使用极限状态设计表达式 （1）标准组合： Sd C Sd－－变形、裂缝等荷载效应的设计值； C－－设计对变形、裂缝等规定的相应限值。 主要用于当一个极限状态被超越时，结构构件将产生永久性损害的情况。 （2）频遇组合： （3）准永久组合： 主要用于当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等情况。 主要用于当长期效应是决定因素时的一些情况 正常使用极限状态验算规定 2.5公路桥涵工程结构设计方法 一、基本规定 表2-6 桥涵结构的设计安全等级 小桥、涵洞 三级 大桥、中侨、重要小桥 二级 特大桥、重要大桥 一级 桥涵结构 安全等级 表2-7 桥梁结构的目标可靠指标 4.2 4.7 5.2 脆性破坏 3.7 4.2 4.7 延性破坏 三级 二级 一级 结构安全等级 破坏类型 桥涵工程结构结构设计状况 （1）持久状况：桥涵建成以后承受自重、车辆荷载等持续时间很长的状况。需进行承载力与正常使用极限状态设计； （2）短暂状况：桥涵施工过程中承受临时性荷载的状况。需进行承载力极限状态设计，必要时进行正常使用极限状态设计； （3）偶然状况：在桥涵使用过程中会偶然出现的状况。如罕遇地震，在该状况下只进行承载力极限状态设计。 二、 极限状态设计表达式 1.承载能力极限状态 基本组合 ––– 桥梁结构的重要性系数，按公路桥涵的设计安全 等级，一级、二级、三级分别为1.1、1.0、0.9； 桥梁的抗震设计不考虑结构的重要性系数； 　––– 作用（或荷载）效应（其中汽车荷载应计如冲击 系数）的组合设计值，当进行预应力混凝土连续 梁等超静定结构的承载能力极限状态计算时，公 式中的作用（或荷载）效应项应改为 ，其中 为预应力（扣除全部预应力 损失）引起的次效应； 为预应力分项系数，当 预应力效应对结构有利时，取 ；对结构 不利时，取 ； 基本组合 偶然组合，按下列原则确定： （1）偶然作用取标准值作用，其分项系数取1.0； （2）与偶然作用同时出现的可变作用，根据观测资料和工程经验取适当的代表值； （3）设计表达式及各系数的取值，可按公路工程有关规范的规定采用。 2.正常使用极限状态 （1）荷载短期效应组合 （2）荷载长期效应组合： ψ1i—第i个可变作用的频遇值系数。 ψ2i—第i个可变作用的准永久值系数。 屋面活荷载 : 可变荷载为： 解： （1）荷载标准值 3）结构转变