结构设计方法PPT[详细]
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机械结构设计PPT
如果将小齿轮放置在靠近输入端的位置，由于轴的弯曲变形和扭转变形引起的轮齿上载荷沿齿长方向分布不均的作用会互相叠加。 二、提高精度的设计方法
骤，可视情况灵活处理。图5-2为改进型设计时结构设 由于隔板自身为薄板结构，应使其受拉、压或沿刚度较大的方向受弯曲，避免隔板受扭或沿刚度较小的方向受弯曲。
P——传递功率，马力（1kw=1. 结构设计中应使这些结构各部分的装配关系互相独立，减少维修工作中必须对已有装配关系的破坏程度，使维修更容易。
成本。
结构设计的任务、内容和步骤
设计 任务 对结 构设 计的 要求
主要 功能 载体 初步 结构 设计
各分 功能 载体 初步 结构 设计
检查 各功 能载 体结 构的 相互 影响 和协 调性
详细 设计 主分 功能 载体 结构
技术 和 经济 评价
对 设计 进一 步修 改、 完善
否
结构 决策 是
结构图纸
• 图5—1 结构设计步骤
的扁平板状，其厚度相对于直径小得多，常有凸台、凹 1)比重小、比强度高，采用各种强化手段后，可以达到与低合金高强钢相近的强度。
加工余料的排出，冷却液回收； 如图6-23a所示的两级圆柱齿轮减速器中的齿轮相对于轴承非对称布置，由于轴的弯曲变形，使得轮齿上的载荷沿齿长方向分布不均。
坑，均匀分布安装孔、轮辐和键槽等结构。 （2）通风机的降噪设计 高速异步电动机采用风机通风降温，为降低通风机噪声，分析其噪声声功率W与以下参数有关。
结构设计关系到整机性能、零部件的强度、刚度和 使用寿命及加工工艺性、人机环境系统的协调性、运输 安全性等。
综上所述，结构设计是保证产品质量，提高可靠性，
降低产品成本的重要工作。
二、结构设计的内容和步骤
结构设计内容包括:设计零部件形状、数量、相互 空间位置、选择材料、确定尺寸、进行各种计算、按 比例绘制结构方案总图。若有几种方案时，需进行评 价决策，最后选择最优方案。在进行计算时，采用优 化设计、计算机辅助设计、可靠性设计、有限元设计、 反求工程等多种现代设计方法。
骤，可视情况灵活处理。图5-2为改进型设计时结构设 由于隔板自身为薄板结构，应使其受拉、压或沿刚度较大的方向受弯曲，避免隔板受扭或沿刚度较小的方向受弯曲。
P——传递功率，马力（1kw=1. 结构设计中应使这些结构各部分的装配关系互相独立，减少维修工作中必须对已有装配关系的破坏程度，使维修更容易。
成本。
结构设计的任务、内容和步骤
设计 任务 对结 构设 计的 要求
主要 功能 载体 初步 结构 设计
各分 功能 载体 初步 结构 设计
检查 各功 能载 体结 构的 相互 影响 和协 调性
详细 设计 主分 功能 载体 结构
技术 和 经济 评价
对 设计 进一 步修 改、 完善
否
结构 决策 是
结构图纸
• 图5—1 结构设计步骤
的扁平板状，其厚度相对于直径小得多，常有凸台、凹 1)比重小、比强度高，采用各种强化手段后，可以达到与低合金高强钢相近的强度。
加工余料的排出，冷却液回收； 如图6-23a所示的两级圆柱齿轮减速器中的齿轮相对于轴承非对称布置，由于轴的弯曲变形，使得轮齿上的载荷沿齿长方向分布不均。
坑，均匀分布安装孔、轮辐和键槽等结构。 （2）通风机的降噪设计 高速异步电动机采用风机通风降温，为降低通风机噪声，分析其噪声声功率W与以下参数有关。
结构设计关系到整机性能、零部件的强度、刚度和 使用寿命及加工工艺性、人机环境系统的协调性、运输 安全性等。
综上所述，结构设计是保证产品质量，提高可靠性，
降低产品成本的重要工作。
二、结构设计的内容和步骤
结构设计内容包括:设计零部件形状、数量、相互 空间位置、选择材料、确定尺寸、进行各种计算、按 比例绘制结构方案总图。若有几种方案时，需进行评 价决策，最后选择最优方案。在进行计算时，采用优 化设计、计算机辅助设计、可靠性设计、有限元设计、 反求工程等多种现代设计方法。
混凝土结构设计原理PPT课件第10章局部承压
02 局部承压的原理
局部承压的力学原理
局部承压是指混凝土结构在某一较小面积上承受压力的情况，其力学原理主要涉及 压应力和剪切应力。
压应力是压力作用下混凝土产生的应力，随着压力的增大而增大，当压应力超过混 凝土的抗压强度时，混凝土会发生破坏。
剪切应力是由于压力分布不均匀而产生的应力，它会导致混凝土产生剪切变形，当 剪切应力过大时，混凝土会发生剪切ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ坏。
选用高强度混凝土和高强度钢材 等高强度材料，提高结构承载能
力。
加强材料检测
对进场材料进行严格检测，确保 材料的质量和性能符合设计要求。
研发新材料
加强新材料研发，探索具有更高 性能和更低成本的新型材料。
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混凝土结构设计原理ppt课件第10 章局部承压
目 录
• 局部承压概述 • 局部承压的原理 • 局部承压的设计方法 • 局部承压的案例分析 • 局部承压的优化与改进建议
01 局部承压概述
定义与特点
定义
局部承压是指混凝土结构在某一较小面积上承受压力的情况，通常指在基础、 柱、梁等构件的端部或节点处，由于集中荷载或应力作用而产生的局部应力。
桥梁墩柱局部承压
在桥梁设计中，墩柱作为主要的承载结构，常面临局部承 压问题。由于墩柱尺寸有限，大荷载作用下的应力集中可 能导致墩柱破坏。
高层建筑底板局部承压
高层建筑的底板在承受较大荷载时，可能出现局部承压问 题。由于底板面积有限，过大的集中荷载可能造成底板开 裂或塌陷。
隧道侧墙局部承压
隧道侧墙在承受围岩压力时，可能面临局部承压问题。侧 墙的稳定性对于隧道的整体安全至关重要，因此需要特别 关注侧墙的局部承压设计。
第五章男裤结构设计方法与应用课件(共40张PPT)《男装结构设计原理与技巧》
量为（0.6cm+0.3cm）×2=1.8cm。据测量研究发现，人体在不同姿态时，腰围 会发生一定的变化，1.8cm的放松量可以保证大多数正常生活姿态的需动量。无弹性面料最基本的臀围放松量为4cm， 这是人体坐下、蹲下、席地而坐等姿态造成的臀围最大增量。如面料有弹性， 则臀围放松量可以适当减少，甚至可以为0或小于臀围。
（2）增加裤长5cm。
（3）在后片减小臀围放松量1cm，前、 后片膝盖线左右各收紧1cm，前片裤口 宽改为22cm，后片裤口宽改为24cm， 后片裆宽收紧0.5cm。
（4）画育克、前后口袋等，合并裁剪育 克。
（三）喇叭裤的纸样变化方法
• 喇叭裤的裤口宽尺寸和奓起位置的高低对其外观廓 型影响最大。
第三节 男裤纸样综合设计
演讲人姓名
第五章 男裤结构设计方法与应用
•裤子服务于人体日常运动频率最高、幅度最大的部位，既要求 外观合体，又必须保证一定的运动功能性和穿着舒适性。
•裤子对应的人体部位可分为两部分，一部分是腰围线至裆线的 躯干部位，另一部分是裆线至足踝附近的下肢部分。由于人体 行走、坐、蹲等动作使人体的腰部、臀部和裆部的围度、长度、 体表形态发生较大变化，因此，裤子从腰围到裤裆的结构成为 男裤结构设计的重点与难点。
（三）裆宽与裆深
• 裤子的裆部是决定裤子穿着舒适度的重要部位， 近年来也成为裤子款式结构设计的创新要素。
• 腰围、臀围等尺寸不变，如果增大裆宽，将使大 腿围的尺寸变大，同时使裤子侧向松度变大；如 果增大裆深，将使裤子裆部下落，形成吊裆裤的 效果。
（四）后裆线
• 如果不考虑人体的运动量，裤子后片的结构可以与前片基本相同。目前裤子 基本纸样的后裆线为斜线，在腰线上有约2.5cm的延长量，这是考虑人体臀部 在不同姿态下长度发生变化而做的处理，是在人体静态站立状态的合体后裤 片纸样里加入了运动量，使后裆线拉长，并有一定的倾斜度。
（2）增加裤长5cm。
（3）在后片减小臀围放松量1cm，前、 后片膝盖线左右各收紧1cm，前片裤口 宽改为22cm，后片裤口宽改为24cm， 后片裆宽收紧0.5cm。
（4）画育克、前后口袋等，合并裁剪育 克。
（三）喇叭裤的纸样变化方法
• 喇叭裤的裤口宽尺寸和奓起位置的高低对其外观廓 型影响最大。
第三节 男裤纸样综合设计
演讲人姓名
第五章 男裤结构设计方法与应用
•裤子服务于人体日常运动频率最高、幅度最大的部位，既要求 外观合体，又必须保证一定的运动功能性和穿着舒适性。
•裤子对应的人体部位可分为两部分，一部分是腰围线至裆线的 躯干部位，另一部分是裆线至足踝附近的下肢部分。由于人体 行走、坐、蹲等动作使人体的腰部、臀部和裆部的围度、长度、 体表形态发生较大变化，因此，裤子从腰围到裤裆的结构成为 男裤结构设计的重点与难点。
（三）裆宽与裆深
• 裤子的裆部是决定裤子穿着舒适度的重要部位， 近年来也成为裤子款式结构设计的创新要素。
• 腰围、臀围等尺寸不变，如果增大裆宽，将使大 腿围的尺寸变大，同时使裤子侧向松度变大；如 果增大裆深，将使裤子裆部下落，形成吊裆裤的 效果。
（四）后裆线
• 如果不考虑人体的运动量，裤子后片的结构可以与前片基本相同。目前裤子 基本纸样的后裆线为斜线，在腰线上有约2.5cm的延长量，这是考虑人体臀部 在不同姿态下长度发生变化而做的处理，是在人体静态站立状态的合体后裤 片纸样里加入了运动量，使后裆线拉长，并有一定的倾斜度。
《结构设计》课件
结构设计ppt课件
• 结构设计概述 • 结构分析 • 结构设计要素 • 结构设计软件与应用 • 结构设计案例分析 • 结构设计发展趋势与挑战
01 结构设计概述
结构设计的定义与目的
定义
结构设计是指通过合理规划建筑 物的空间布局、结构形式和材料 选择，以达到安全、经济、美观 和适用的目的。
目的
确保建筑物的结构安全、满足使 用需求，同时优化结构性能，降 低成本和维护费用。
高层建筑结构设计案例
总结词 常见的结构体系
设计特点 实际应用
高层建筑结构设计案例主要介绍了高层建筑的结构体系、设计 特点和实际应用。
包括框架结构、剪力墙结构、筒体结构等，以及它们的特点和 适用范围。
重点介绍了高层建筑结构的侧向稳定性、抗震性能和抗风性能 等方面的设计特点。
通过实际案例展示了高层建筑结构设计在工程实践中的应用， 包括结构选型、计算分析、构造措施等。
06 结构设计发展趋势与挑战
绿色结构设计的发展趋势
总结词
随着环保意识的增强，绿色结构 设计已成为未来发展的必然趋势
。
详细描述
绿色结构设计注重减少环境污染和 资源浪费，通过优化设计、采用可 再生资源和高效利用能源等方式实 现可持续发展。
实例
采用可再生材料、节能建筑设计、 生态友好的施工方法等。
高性能材料在结构设计中的应用
节点构造详图
提供各种类型节点的构造详图，包括 梁与柱、板与柱等连接节点的构造方 法。
节点抗震设计
根据抗震设防要求，对节点进行抗震 设计和优化。
节点施工注意事项
介绍在节点施工过程中应注意的事项 和质量控制要求。
04 结构设计软件与应用
AutoCAD软件介绍与操作
• 结构设计概述 • 结构分析 • 结构设计要素 • 结构设计软件与应用 • 结构设计案例分析 • 结构设计发展趋势与挑战
01 结构设计概述
结构设计的定义与目的
定义
结构设计是指通过合理规划建筑 物的空间布局、结构形式和材料 选择，以达到安全、经济、美观 和适用的目的。
目的
确保建筑物的结构安全、满足使 用需求，同时优化结构性能，降 低成本和维护费用。
高层建筑结构设计案例
总结词 常见的结构体系
设计特点 实际应用
高层建筑结构设计案例主要介绍了高层建筑的结构体系、设计 特点和实际应用。
包括框架结构、剪力墙结构、筒体结构等，以及它们的特点和 适用范围。
重点介绍了高层建筑结构的侧向稳定性、抗震性能和抗风性能 等方面的设计特点。
通过实际案例展示了高层建筑结构设计在工程实践中的应用， 包括结构选型、计算分析、构造措施等。
06 结构设计发展趋势与挑战
绿色结构设计的发展趋势
总结词
随着环保意识的增强，绿色结构 设计已成为未来发展的必然趋势
。
详细描述
绿色结构设计注重减少环境污染和 资源浪费，通过优化设计、采用可 再生资源和高效利用能源等方式实 现可持续发展。
实例
采用可再生材料、节能建筑设计、 生态友好的施工方法等。
高性能材料在结构设计中的应用
节点构造详图
提供各种类型节点的构造详图，包括 梁与柱、板与柱等连接节点的构造方 法。
节点抗震设计
根据抗震设防要求，对节点进行抗震 设计和优化。
节点施工注意事项
介绍在节点施工过程中应注意的事项 和质量控制要求。
04 结构设计软件与应用
AutoCAD软件介绍与操作
产品结构设计方案(PPT课件)
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莱特兄弟通过观察老鹰的飞行动作制造出一架滑翔添机加，文后本单对击滑添加翔文本单击添加文本 机反复改进，终在1903年制造出世界第一架飞机。
17
3、叶脉的启示
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单击添加文本单击添加文本单击添加 文本单击添加文本单击添加文本单击 添加文本单击添加文本单击添加文本
13
2、主体设计作用
《产品结构设计》在工业设计中的重要作用之二是让工业设计 师直接完成从产品功能到产品形象设计的全部任务，承担主设 计师的角色。
14
自然启示下的产品结构设计
15
1、鱼的启示
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英国建筑师瑟夫·帕克斯顿观察到王莲叶脉骨架结构，受叶脉支撑作用的启示， 以钢铁和玻璃为建材，设计了一个顶棚跨度很大的展览大厅——水晶宫。
18
4、云杉树干的启示
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人们模仿云杉对大风适应性的特点，采用“底大顶小”的形状设 计塔和烟囱等，既减轻了自重，又加强了稳定性。
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从敦煌壁画上的船可以看出古人所使用船的形态特征是从鱼尾的 摆动和鱼鳍的滑动得到灵感，创造了木桨，后逐渐改成了橹和舵。
16
2、鸟儿的启示
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组织结构设计PPT课件
设计组织结构
根据战略目标和内外部环境分析结果，设 计合适的组织结构，包括部门设置、职责 划分等。
组织结构优化的方法与工具
01
02
03
04
SWOT分析
通过分析组织的优势、劣势、 机会和威胁，为组织结构优化
提供依据。
价值链分析
识别组织的核心价值活动，优 化资源配置。
流程图分析
通过绘制流程图，发现流程中 的瓶颈和问题，提出改进措施
调整效果
组织结构调整后，该公司提高了市 场响应速度和客户满意度，同时激
发了员工创新和团队协作精神。
某集团企业组织结构设计案例
案例概述
某集团企业为优化资源配置和提升整体运营效率 ，重新设计了集团的组织结构。
结构特点
新的组织结构采用扁平化管理，减少管理层级， 加强子公司与总部之间的联系与沟通。同时设立 多个专门委员会，负责战略规划、投资决策、风 险管理等关键职能。
施。
05 案例分析
某公司组织结构调整案例
案例概述
某公司为应对市场变化和业务发 展需求，进行了组织结构调整，
以提高运营效率和灵活性。
调整前结构
该公司原有的组织结构为传统的层 级式结构，各部门职能分工明确， 但跨部门沟通协作存在障碍。
调整后结构
经过调整，该公司采用矩阵式组织 结构，强化了项目管理和跨部门协 作，同时保持职能部门的稳定性。
通常采用较为复杂的组织结构， 以适应大规模运营和多元化业务 需求。这种结构有利于资源共享 、降低成本和提高运营效率。
中小型企业
通常采用较为简单的组织结构， 以适应其规模较小、业务较为单 一的特点。这种结构有利于快速 决策和灵活应对市场变化。
业务范围和特点
高层建筑结构设计PPT[详细]
![高层建筑结构设计PPT[详细]](https://img.taocdn.com/s3/m/566bf32d51e79b89680226d4.png)
⑵ 反弯点处剪力计算 自上而下依次沿每层反弯点处取脱离体。
X 0 V31 V32 V33 P3
V31 V32
D31 3 D32 3
V33 D333
式中
12EI
D3i
H
3 3i
3
P3 D31 D32
D33
P3
3
D3 j
j 1
V31 D313
D31 D3 j
P3
梁的线刚度
i
EI l
（二）柱
当按抗震设计时， H i 宜大于4，且轴压比满足；
h
0.7(抗震等级为一级时）
c
N bhf c
0.8(抗震等级为二级时） 0.9(抗震等级为三级时）
式中 N—柱轴力，N=（1.1~1.2）N ， N---负荷载面积× （12~14）kN/m2
fc—混凝土轴心抗压强度设计值；
多高层钢筋混凝土结构
•高层结构的选型与布置 •高层结构设计计算的一般原则 •高层框架结构的设计方法 •高层剪力墙结构的设计方法 •高层框架—剪力墙结构的设计方法
概念设计 结构计算 构造设计
高层结构的选型与布置
一、高层建筑结构的受力特点 •水平荷载是主要的作用因素。 •侧移验算不可忽视。 •竖向荷载中恒载所占的比重较大。 •结构选型与布置是否合理，对建筑物的
3、片筏基础 适用：层数不多土质较弱或层数较多土质较好时用。
4、箱形基础 适用；层数较多、土质较弱的高层建筑。
5。桩基础 适用：地基持力层较深时采用。
6。复合基础 适用：层数较多或土质较弱时采用。
三、高层结构的布置
（一）结构布置原则
•满足使用要求，并尽可能地与建筑的平、立、 剖面划分相一致。
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性问题，取得安全可靠与经济合理之间的均衡
第三章 结构设计方法
设计方法和内容：
材料力学：分别确定 σ、[σ]，使σ ≤[σ]满足
结构力学：分别确定内 力（M），使M [M ]满足
结构设计: 分别确定功能、需求，使【需求】≤【功能】满足
3.0 基本概念
第三章 结构设计方法
◆容许应力设计方法 allowable stress
★偶然作用：在结构使用期间不一定出现，但一旦出现，其值很 大且持续时间很短的作用，如地震、 爆炸力、车船撞击力。
3.1 作用与作用效应
第三章 结构设计方法
3.1 作用与作用效应
◆ 作用效应(S)：结构上的作用使结构产生的内力（弯矩、剪力、 扭矩）和变形、裂缝的统称。（P.53） 作用（荷载）效应= 作用（荷载）效应系数（C ) *荷载值 P.43 承担均布荷载q的简支梁，其跨中弯矩 M=1/8*ql2，则荷载效应系
3.1 作用与作用效应
第三章 结构设计方法
3.1 作用与作用效应
◆ 作用：使结构产生内力和变形的原因，分为直接作用和间接作 用和偶然作用。（P.53） ★直接作用：亦称为荷载，指施加在结构上的各种力。
永久荷载G ：自重、土压力、预应力等； 可变荷载Q ：使用活荷载、风荷载、雪荷载、汽车、水流等。
★间接作用：引起结构外加变形或约束变形的原因，如混凝土的 收缩徐变、地基不均匀沉降（永久）、温度变化（可变）、环 境引起材料性能退化等。
your design? 3 What factors must be considered to ensure the
safety and serviceability?
第三章 结构设计方法
◆ 工程结构的设计需要保证安全可靠、经济合理 ◆ 由于实际工程结构中存在多种不确定性 ◆ 结构设计方法就是研究工程设计中的各种不确定
强抗灾能力的结构，其防连续倒塌设计需定量设计。
3.2 结构的功能
第三章 结构设计方法
◆ 鲁棒性 Robust
◎ 通过概念设计，保证结构具有足够的鲁棒性。P.80
[
]
材料强度 安全系数
f K
◆ 安全系数 K 是一个大于1.0的数值 ◆ K 越大，结构安全度就越高，同时结构材料用量也越多
◆ 为取得安全可靠与经济合理的均衡， 在综合考虑各种不 确定性因素影响后，可选取一个合适的安全系数。
第三章 ห้องสมุดไป่ตู้构设计方法
◆ 材料力学研究的是：单一材料、线弹性、简单结构 ◆ 实际工程结构远比它复杂； ◆ 如钢筋混凝土梁的受弯，从安全角度考虑，需要确定
3.2 结构的功能
第三章 结构设计方法
◆ 耐久性 Durability
结构在预定的使用期限内，不需对结构进行维修（或少量 维修）和加固的情况下，结构的适应性和安全性仍满足预 定功能要求的能力。 ◎ 如（wmax≤[ wmax]） ◎ 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。
第三章 结构设计方法
第三章 结构设计方法
Design Approach
第三章 结构设计方法
Questions 1 What working states should be considered for
practical structures? 2 How to ensure the safety and serviceability of
数C= 1/8*l2 。
3.1 作用与作用效应
第三章 结构设计方法
3.2 结构的功能 Functions of Structure ◆ 安全性 Safety (P.51)
◎ 如（M≤Mu） ◎ 结构在预定的使用期间内（design life 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（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。
3.2 结构的功能
第三章 结构设计方法
◆ 鲁棒性 Robust
鲁棒性指控制系统在一定的参数摄动下，维持某些性能的 特性。
结构的鲁棒性是指在意外事件和极端灾害下整体结构尚有 足够的生存空间而不发生连续倒塌的性能。 ◎ 一般结构仅须满足防连续倒塌的概念要求。通过概念设计，
保证结构具有足够的鲁棒性。P.80 ◎ 安全等级为一级的重要结构及由政府或业主确定的必须增
◆ 充分考虑各种外界影响：各种荷载、温度变化、沉 降、收缩徐变、地震、侵蚀、冻融等；
◆ 充分考虑结构尺寸、材料强度等的变异情况，以便 科学全面合理的确定结构可靠性。
采用以概率理论为基础的极限状态设计方法对建筑 结构进行设计。
第三章 结构设计方法
3.1 作用与作用效应
◆ 作用：使结构产生内力和变形的原因，分为直接作用和间接 作用和偶然作用。（P.53）
3.2 结构的功能
第三章 结构设计方法
◆ 适用性 Serviceability
结构在正常使用期间，不需对结构进行维修（或少量维修） 和加固的情况下，具有良好的工作性能，能继续正常使用。 ◎ 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。
其极限受弯承载力； ◆ 而为控制正常使用阶段的裂缝和挠度变形，需要确定
带裂缝工作阶段的受力情况。 ◆ 采用容许应力设计方法，无法统一这两方面的要求。
第三章 结构设计方法
◆ 首先根据工程结构需要满足实际使用的各种要求(结 构的功能)对安全可靠有更具体的科学定义；
◆ 需要尽可能详细了解结构在不同情况下（施工、使 用、破坏）可能受到的各种外界影响的大小和变化 情况；
★直接作用：亦称为荷载，指施加在结构上的各种力 永久荷载G ：在结构使用期间，其值不随时间变化，且其变化
与平均值相比可以考虑不计，或其变化是单调的并能趋于限值的 荷载，如自重、土压力、预应力等。
可变荷载Q ：在结构使用期间，其值随时间变化，或其变化 与平均值相比不可忽略不计的荷载，如使用活荷载、风荷载、雪 荷载、汽车、水流等。
第三章 结构设计方法
设计方法和内容：
材料力学：分别确定 σ、[σ]，使σ ≤[σ]满足
结构力学：分别确定内 力（M），使M [M ]满足
结构设计: 分别确定功能、需求，使【需求】≤【功能】满足
3.0 基本概念
第三章 结构设计方法
◆容许应力设计方法 allowable stress
★偶然作用：在结构使用期间不一定出现，但一旦出现，其值很 大且持续时间很短的作用，如地震、 爆炸力、车船撞击力。
3.1 作用与作用效应
第三章 结构设计方法
3.1 作用与作用效应
◆ 作用效应(S)：结构上的作用使结构产生的内力（弯矩、剪力、 扭矩）和变形、裂缝的统称。（P.53） 作用（荷载）效应= 作用（荷载）效应系数（C ) *荷载值 P.43 承担均布荷载q的简支梁，其跨中弯矩 M=1/8*ql2，则荷载效应系
3.1 作用与作用效应
第三章 结构设计方法
3.1 作用与作用效应
◆ 作用：使结构产生内力和变形的原因，分为直接作用和间接作 用和偶然作用。（P.53） ★直接作用：亦称为荷载，指施加在结构上的各种力。
永久荷载G ：自重、土压力、预应力等； 可变荷载Q ：使用活荷载、风荷载、雪荷载、汽车、水流等。
★间接作用：引起结构外加变形或约束变形的原因，如混凝土的 收缩徐变、地基不均匀沉降（永久）、温度变化（可变）、环 境引起材料性能退化等。
your design? 3 What factors must be considered to ensure the
safety and serviceability?
第三章 结构设计方法
◆ 工程结构的设计需要保证安全可靠、经济合理 ◆ 由于实际工程结构中存在多种不确定性 ◆ 结构设计方法就是研究工程设计中的各种不确定
强抗灾能力的结构，其防连续倒塌设计需定量设计。
3.2 结构的功能
第三章 结构设计方法
◆ 鲁棒性 Robust
◎ 通过概念设计，保证结构具有足够的鲁棒性。P.80
[
]
材料强度 安全系数
f K
◆ 安全系数 K 是一个大于1.0的数值 ◆ K 越大，结构安全度就越高，同时结构材料用量也越多
◆ 为取得安全可靠与经济合理的均衡， 在综合考虑各种不 确定性因素影响后，可选取一个合适的安全系数。
第三章 ห้องสมุดไป่ตู้构设计方法
◆ 材料力学研究的是：单一材料、线弹性、简单结构 ◆ 实际工程结构远比它复杂； ◆ 如钢筋混凝土梁的受弯，从安全角度考虑，需要确定
3.2 结构的功能
第三章 结构设计方法
◆ 耐久性 Durability
结构在预定的使用期限内，不需对结构进行维修（或少量 维修）和加固的情况下，结构的适应性和安全性仍满足预 定功能要求的能力。 ◎ 如（wmax≤[ wmax]） ◎ 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。
第三章 结构设计方法
第三章 结构设计方法
Design Approach
第三章 结构设计方法
Questions 1 What working states should be considered for
practical structures? 2 How to ensure the safety and serviceability of
数C= 1/8*l2 。
3.1 作用与作用效应
第三章 结构设计方法
3.2 结构的功能 Functions of Structure ◆ 安全性 Safety (P.51)
◎ 如（M≤Mu） ◎ 结构在预定的使用期间内（design life 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（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。
3.2 结构的功能
第三章 结构设计方法
◆ 鲁棒性 Robust
鲁棒性指控制系统在一定的参数摄动下，维持某些性能的 特性。
结构的鲁棒性是指在意外事件和极端灾害下整体结构尚有 足够的生存空间而不发生连续倒塌的性能。 ◎ 一般结构仅须满足防连续倒塌的概念要求。通过概念设计，
保证结构具有足够的鲁棒性。P.80 ◎ 安全等级为一级的重要结构及由政府或业主确定的必须增
◆ 充分考虑各种外界影响：各种荷载、温度变化、沉 降、收缩徐变、地震、侵蚀、冻融等；
◆ 充分考虑结构尺寸、材料强度等的变异情况，以便 科学全面合理的确定结构可靠性。
采用以概率理论为基础的极限状态设计方法对建筑 结构进行设计。
第三章 结构设计方法
3.1 作用与作用效应
◆ 作用：使结构产生内力和变形的原因，分为直接作用和间接 作用和偶然作用。（P.53）
3.2 结构的功能
第三章 结构设计方法
◆ 适用性 Serviceability
结构在正常使用期间，不需对结构进行维修（或少量维修） 和加固的情况下，具有良好的工作性能，能继续正常使用。 ◎ 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。
其极限受弯承载力； ◆ 而为控制正常使用阶段的裂缝和挠度变形，需要确定
带裂缝工作阶段的受力情况。 ◆ 采用容许应力设计方法，无法统一这两方面的要求。
第三章 结构设计方法
◆ 首先根据工程结构需要满足实际使用的各种要求(结 构的功能)对安全可靠有更具体的科学定义；
◆ 需要尽可能详细了解结构在不同情况下（施工、使 用、破坏）可能受到的各种外界影响的大小和变化 情况；
★直接作用：亦称为荷载，指施加在结构上的各种力 永久荷载G ：在结构使用期间，其值不随时间变化，且其变化
与平均值相比可以考虑不计，或其变化是单调的并能趋于限值的 荷载，如自重、土压力、预应力等。
可变荷载Q ：在结构使用期间，其值随时间变化，或其变化 与平均值相比不可忽略不计的荷载，如使用活荷载、风荷载、雪 荷载、汽车、水流等。