第二章 结构上的作用与作用效应汇总
2.1_结构上的荷载
准永久值 系数 ψq
0.5
0.7
0.5
0
2.0
0.7
0.5
0.4
3.0
0.7
0.6
0.5
注：1 不上人的屋面,当施工或维修荷载较大时,应按实际情况采用；对不同 结构应按有关设计规范的规定,将标准值作0.2kN/m2 的增减。
2 上人的屋面，当兼作其他用途时，应按相应楼面活荷载采用。 3 对于因屋面排水不畅、堵塞等引起的积水荷载，应采取构造措施加 以防止；必要时，应按积水的可能深度确定屋面活荷载。
4 屋顶花园活荷载不包括花圃土石等材料自重。
屋面活荷载
一般 上人屋面的活载标准值2.0kN/m2 不上人屋面的活载标准值0.5kN/m2 屋顶花园3.0kN/m2 （不包括池墙）
屋面活荷载不应于雪荷载同时考虑，取其较大者 屋面活荷载标准值与是否上人、屋面的结构形式有关；与面
风速 物体的形状
风流动模式的改变
力或风荷载
（二）可变荷载（活载）
2. 风荷载
作用在建筑物表面单位面积上的风荷载标准值wk：
wk z s z w0 (kN / m2 )
式中： w0——基本风压值，单位kN/m2 μz ——风压高度变化系数 μs ——风载体型系数 βz ——高度处的风震系数
使用荷载——直接、可变荷载
施工安装——直接、可变荷载
施工荷载——直接、可变荷载
钢材焊接——间接、永久荷载
气象
动力
雪荷载——直接、可变荷载
振动荷载——直接、可变荷载
风荷载——直接、可变荷载
冲击荷载——直接、可变荷载
冰荷载——直接、可变荷载
车辆荷载——直接、可变荷载
生化第二章核酸的结构和功能
⽣化第⼆章核酸的结构和功能第⼆章核酸的结构与功能本章重点核酸前⾔：1.真核⽣物DNA 存在于细胞核和线粒体内，携带遗传信息，并通过复制的⽅式将遗传信息进⾏传代；真核⽣物RNA 存在于细胞质、细胞核和线粒体内。
2.在某些病毒中，RNA 也可以作为遗传信息的载体。
⼀、核酸的化学组成以及⼀级结构（⼀）、核苷酸是构成核酸的基本组成单位1．DNA 的基本组成单位是脱氧核苷酸，⽽RNA 的基本组成单位是核糖核苷酸。
2．核苷酸中的碱基成分:含氮的杂环化合物。
①DNA 中的碱基：A\T\C\G 。
②RNA 中的碱基：S\U\C\G 。
★这五种碱基的酮基或氨基受所处环境的pH 是影响可以形成酮-烯醇互变异构体或氨基-亚2．核糖①β-D-核糖：C-2’原⼦上有⼀个羟基。
②β-D-脱氧核糖：C-2’原⼦上没有羟基☆脱氧核糖的化学稳定性⽐核糖好，这使DNA成为了遗传信息的载体。
3．核苷①核苷②脱氧核苷③核糖的C-1’原⼦和嘌呤的N-9原⼦或者嘧啶的N-1原⼦通过缩合反应形成了β-N-糖苷键。
在天然条件下，由于空间位阻效应，核糖和碱基处在反式构象上。
3．核苷酸的结构与命名①核苷或脱氧核苷C-5’原⼦上的羟基可以与磷酸反应，脱⽔后形成磷酸键，⽣成核苷酸或脱氧核苷酸。
②根据连接的磷酸基团的数⽬不同，核苷酸可分为核苷⼀磷酸（NMP）、核苷⼆磷酸（NDP）、核苷三磷酸（NTP）。
③⽣物体内游离存在的多是5’核苷酸★细胞内⼀些参与物质代谢的酶分⼦的辅酶结构中都含有腺苷酸，如辅酶Ⅰ（NAD+），它们是⽣物氧化体系的重要成分，在传递质⼦或电⼦的过程中具有重要的作⽤。
（⼆）、DNA是脱氧核糖核苷酸通过3’，5’-磷酸⼆酯键连接形成的⼤分⼦1.脱氧核糖核苷三磷酸C-3’原⼦的羟基能够与另⼀个脱氧核糖核苷三磷酸的α-磷酸基团缩合，形成了⼀个含有3’，5’-磷酸⼆酯键的脱氧核苷酸分⼦。
2.脱氧核苷酸分⼦保留着C-5’原⼦的磷酸基团和C-3’原⼦的羟基。
二级建筑师辅导之作用和作用效应
⼆级建筑师辅导之作⽤和作⽤效应结构产⽣各种效应的原因，统称为结构上的作⽤。
结构上的作⽤包括直接作⽤和间接作⽤。
直接作⽤指的是施加在结构上的集中⼒或分布⼒，例如结构⽩重、楼画活荷载和没备⾃重等。
直接作⽤的计算⼀般⽐较简单，引起的效应⽐较直观。
间接作⽤指的是引起结构外加变形或约束变形的作⽤，例如温度的变化、混凝⼟的收缩或徐变、地基的变形、焊接变形和地震等，这类作⽤不是以直接施加在结构上的形式出现的，但同样引起结构产⽣效应。
间接作⽤的计算和引起的效应⼀般⽐较复杂，例如地震会引起建筑物产⽣裂缝、倾斜下沉以⾄倒塌，但这些破坏效应不仅仅与地震震级、烈度有关，还与建筑物所在场地的地基条件、建筑物的基础类型和上部结构体系有关。
过去习惯上将上述两类不同性质的作⽤统称为荷载。
例如将温度变化称为温度荷载，将地震作⽤称为地震荷载等，这样就混淆了两类不同性质的作⽤，特别是对间接作⽤的复杂性认识不⾜。
根据⽬前结构理论发展⽔平以及现有规范颁布的现状，对直接作⽤在结构上的荷载可按《建筑结构荷载规范》(gb50009—2001)(以下简称《荷载规范》)的规定采⽤，对间接作⽤，除了对地震作⽤按《建筑抗震设计规范》(gb50011—2001)(以下简称《抗震规范》)的规定采⽤外，其余的间接作⽤暂时还未制定相应的规范。
考虑到⼴⼤设计⼈员的现状及习惯上的衔接，⽬前还未将两类作⽤严格划分，⽽将其简称为荷载。
作⽤在结构上的直接作⽤或间接作⽤，将引起结构或结构构件产⽣内⼒(如轴⼒、弯矩、剪⼒、扭矩等)和变形(如挠度、转⾓、侧移、裂缝等)，这些内⼒和变形总称为作⽤效应，其中由直接作⽤产⽣的作⽤效应称为荷载效应。
结构或结构构件承受内⼒和变形的能⼒，称为结构的抗⼒，如构件的承载能⼒、刚度的⼤⼩、抗裂缝的能⼒等。
结构抗⼒与结构构件的截⾯形式、截⾯尺⼨及材料强度等级等因素有关。
⼆、荷载的分类 荷载是⼀个不确定的随机变量。
在《建筑结构可靠度设计统⼀标准》(gb50068⼀2001》(以下简称《统⼀标准》)中，规定设计基准期为50年，在这段期间内，荷载不仅在量值上是变化的，并且，作⽤在结构上的时间持续性也是变化的。
第二章内分泌系统的发生、结构与功能
第二章内分泌系统的发生、结构与功能内分泌系统由一些内分泌腺及分布于其他器官内的内分泌细胞组成。
消化管、呼吸道等器官内散在分布的内分泌细胞与下丘脑神经内分泌细胞共同构成弥散神经内分泌系统。
内分泌腺的结构特征是，无导管，腺细胞排列成团索状或围成滤泡状，腺细胞周围有丰富的毛细血管。
腺细胞的分泌物称激素（hormone），它作为细胞间通讯的信号分子，作用于一定的细胞。
一种激素作用的细胞称为该激素的靶细胞（target cell）。
靶细胞具有特异性受体，当激素与相应受体结合，则产生一定的生理效应。
根据腺细胞分泌激素的化学性质不同，可将腺细胞分成两大类：①分泌含氮激素的细胞，此类细胞分泌的激素为氨基酸衍生物、胺类、肽类和蛋白质类激素，体内大多数内分泌细胞属于此类。
此类细胞的超微结构特点是，胞质内含有粗面内质网、高尔基复合体及膜包被的分泌颗粒，细胞通过出胞作用释放激素。
②分泌类固醇激素的细胞，如分泌肾上腺皮质激素和性激素的细胞均属此类。
该类细胞的超微结构特点是，胞质内有丰富的滑面内质网和较多的管状嵴线粒体（这两种细胞器含有合成类固醇激素所必需的酶）及较多的脂滴（内含的胆固醇是合成激素的原料），此类细胞合成的激素不形成分泌颗粒，激素以扩散方式透过细胞膜而释放。
一、下丘脑与垂体下丘脑与垂体的发生、结构与功能关系密切，因而被称为神经内分泌下丘脑-垂体系统（neuroendocrine hypothalamo-hypophyseal system，NHS）。
（一）下丘脑的发生，结构与功能下丘脑属于间脑，最初仅有室管膜层。
此层细胞不断分裂增生并向外迁移构成许多纵区，即为将来的下丘脑。
该区域的一些神经元逐渐集中在一起，形成下丘脑的核团。
如视上核（supraoptic nucleus）、室旁核（paraventricular nucleus）与弓状核（arcuate nucleus）等。
下丘脑位于丘脑的腹下方，被第Ⅲ脑室分为左右两半，两侧结构对称。
结构上的作用
3.1.1 结构上的作用作用——是结构产生内力或变形的原因。
作用分为： 1）直接作用：荷载。
2）间接作用：砼收缩、温度变化、基础沉降、地震等。
作用效应：结构上的作用使结构产生的内力、变形、裂缝等。
1 、荷载的分类永久荷载：在结构设计使用期间，其值不随时间而变化，或变化与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。
可变荷载：在结构设计使用期内其值随时间而变化，其变化与平均值相比不可忽略的荷载。
偶然荷载：在结构设计使用期内不一定出现，一旦出现其值很大且持续时间很短的荷载。
2 、荷载的标准值：荷载的基本代表值荷载的不定性——随机变量统计——具有一定概率的最大荷载值——荷载的标准值3.1.2 结构的功能要求1．结构的安全等级建筑物的重要程度、破坏时可能产生的后果严重与否，为三个安全等级。
2．结构的设计使用年限计算结构可靠度所依据的年限称为结构的设计使用年限。
结构的设计使用年限，是指设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期。
一般建筑结构的设计使用年限可为50 年。
总体而言，桥梁应比房屋的设计使用年限长，大坝的设计使用年限更长。
3．建筑结构的功能(1) 安全性建筑结构应能承受正常施工和正常使用时可能出现的各种荷载和变形，在偶然事件( 如地震、爆炸等) 发生时和发生后保持必需的整体稳定性，不致发生倒塌。
(2) 适用性结构在正常使用过程中应具有良好的工作性。
(3) 耐久性结构在正常维护条件下应有足够的耐久性，完好使用到设计规定的年限，即设计使用年限。
3.1.3 结构功能的极限状态极限状态——整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计指定的某一功能要求，这一特定状态称为该功能的极限状态。
极限状态是有效状态和失效状态的分界。
是结构开始失效的界限。
极限状态分为：（1）承载能力极限状态：结构、构件达到最大承载能力或不适宜继续承载的变形状态（2）正常使用极限状态：结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限度的状态3.1.4 极限状态方程结构的极限状态可以用极限状态函数来表达：Z ＝ R — SS ——荷载效应，它代表由各种荷载分别产生的荷载效应的总和；R ——结构构件抗力当构件每一个截面满足S ≤R 时，认为构件是可靠的，否则认为是失效的。
第二章 核酸的结构与功能
核酸的结构与功能
❖ 1868年，瑞士外科医生Fridrich从外科手术绷带上的脓细胞的细 胞核中分离出一种溶于碱而不溶于酸的酸性有机化合物，其分子 中含磷2.5%、含氮14%，该物质被命名为核酸。
❖ 根据核酸分子中所含戊糖的差别： （一）脱氧核糖核酸（DNA）:主要存在于细胞核中（真核细胞的 线粒体中也存在不少量的DNA），携带着决定个体基因型的遗传信 息，是遗传信息的贮存和携带者； （二）核糖核酸（RNA）:主要存在于细胞核和细胞质中，参与细
比DNA复制得多，这与它的功能多样化密切相关。
一、mRNA是蛋白质合成中的模板
❖ 1960年，Jacob 和 Monod 等人用放射性核素示踪实验证实： 一类大小不同的RNA才是细胞内合成蛋白质的真正模板，于 1961年首先提出了信使RNA（mRNA）这个概念。
❖ 在各种RNA分子中，mRNA约占细胞内RNA总量的2～5%，种类 最多，分子大小相差很大；
N H
❖DN生称AN物为稀体有的D碱N基A8 N和79NH。RN45 AN36分12 子N 中NH2还含有一些65含1N4 3量2N 很O 少H的3C碱基65 1，N4 32
N
O
鸟嘌呤
RNA
胞嘧啶
胸腺嘧啶
5´
HOCH2
4´ H
OH O
H 1´
H
H
3´
2´
OH OH
β-D-核糖（构成RNA）
5´
HOCH2
遗传的相对稳定性，又可发生各种重组和突变，适应环境的 变迁，为自然选R型择细提菌供：无机毒会型。肺炎球菌
S型细菌：有毒型肺炎球菌
肺炎球菌转化实验
第三节
RNA 的结构与功能
❖ RNA和蛋白质共同担负着基因的表达和表达调控功能。 ❖ RNA通常以单链形式存在，但可通过链内的碱基配对形成
建筑结构课总结
建筑结构课总结一、结构的作用、作用效应、抗力及其随机性1 作用作用指施加在结构上的集中或分布荷载以及引起结构外加变形和约束变形的总称。
换句话说，所有能使结构产生内力或变形的原因统称为“作用”。
如荷载、不均匀沉降、温度变形、收缩变形、地震等。
作用按其出现的方式可分为直接作用和间接作用。
直接作用：集中或分布荷载间接作用：地震、地基不均匀沉降、温度变形、收缩变形等。
2 作用效应结构上的作用使结构产生的内力、变形、裂缝等统称为作用效应。
3 结构抗力结构抵抗作用效应的能力。
如受弯承载力M u 、受剪承载力V u 、容许挠度[f]、容许裂缝宽度[w]。
4 作用、作用效应、结构抗力的随机性作用、作用效应、结构抗力作为随机变量，实际概率分布情况比较复杂，只能根据它们的分布规律，采用概率论和数理统计的方法进行分析和处理。
为简化起见，常假定它们服从正态分布。
结构上的作用具有不定性，应视为随机变量。
如楼面人群荷载、风荷载、雪荷载、地震等，可能出现，也可能不出现，数值大小也不定。
即使是结构自重，由于材料不同、制作尺寸误差等也不可能与设计值完全相等。
由作用产生的作用效应也具有随机性。
结构抗力也具有随机性。
结构抗力取决于材料性能二、荷载的分类及荷载代表值1、荷载（作用）的分类可按时间、空间位置的变异及结构的反应划分1.1 、永久荷载: 结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可忽略不计。
如结构自重、土壤压力等。
2.2 、可变荷载：结构使用期间，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略。
如人群、家具、吊车荷载、风荷载、雪荷载等。
3.3 、偶然荷载：结构使用期间不一定出现，但一旦出现量值很大，且持续时间较短。
如爆炸、撞击等2、荷载的代表值荷载是随机变量，进行结构设计时，对于不同的荷载应采用不同的代表值。
荷载标准值：是荷载的基本代表值其，其它代表值都可在标准值的基础上乘以相应的系数后得出值各种荷载的代表值:对永久荷载应采用标准值作为代表值对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值对偶然荷载应：应按结构的使用特点确定其代表值永久荷载的代表值：只有一个代表值，即标准值。
2 结构的荷载和作用
22
第二十二页，共四十七页。
地震 震 (dìzhèn) 害
23
第二十三页，共四十七页。
地震造成的破碎带，引起地表沉陷、隆起(lónɡ qǐ)、裂缝、液化等地表破坏
24
第二十四页，共四十七页。
局部地形改观(gǎiguān)引起铁轨
变形
25
第二十五页，共四十七页。
汶
萨
川
尔
地
瓦
震
多
(dì
(sà
zhè
短，量值可能很大。
例如：地震作用、爆炸力、船只(chuánzhī)或漂流物撞击力等。
【思考】施工荷载、设备及家具自重属于何种作用？
6
第六页，共四十七页。
2、按随空间位置的变异(biànyì)分类
（1）固定(gùdìng) 作用 ——在结构上出现的空间位置固定不变，但其量值可能具有随机
性。 例如：结构自重(zìzhòng)、固定设备自重(zìzhòng)、屋顶水箱重量等。
砂粒的振动(zhèndòng)
砂土液化(yèhuà)试验
28
第二十八页，共四十七页。
承载力不足(bùzú)
变形(biàn xíng)过大
29
第二十九页，共四十七页。
座落在活断层上的一座二层小学(xiǎoxué)教学楼被完全摧 毁
30
第三十页，共四十七页。
楼房底层空旷，结构(jiégòu)不合理，房屋整体倾斜，二楼成了一
34
第三十四页，共四十七页。
常用(chánɡ yònɡ) 术语
92%的地震发生在地壳中，
其余的发生在地幔上
部。
地球内部发生地震的地方叫震源(zhènyuán)； 震源深度
震源在地面上的投影点称为(chēnɡ wéi)震中； 震中距
建筑结构设计方法及第二节：作用和作用效应
第一章建筑结构设计方法与荷载第一节建筑结构设计方法根据《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）所确定的建筑结构可靠度设计的基本原则，应用我国现行设计规范进行结构设计时，采用的是以概率理论为基础的极限状态设计方法，使建筑结构符合技术先进、经济合理，安全适用、确保质量的要求。
一、建筑结构基本功能结构在规定的时间（设计使用年限），在规定的条件下（正常设计、施工、使用、维修）必须保证完成预定的功能，这些功能包括：(1)安全性在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用。
并且在设计规定的偶然事件(如地震、爆炸)发生时及发生后，仍能保持必需的整体稳定性所谓整体稳定性。
系指在偶然事件发生时及发生后，建筑结构仅产生局部的损坏而不致发生连续倒塌。
(2)适用性在正常使用时具有良好的工作性能。
如不产生影响使用的过大的变形或振幅，不发生足以让使用者产生不安的过宽的裂缝。
(3)耐久性在正常维护下具有足够的耐久性能。
结构在正常维护条件应能在规定的设计使用年限满足安全、实用性的要求。
上述对结构安全性、适用性、耐久性的要求总称为结构的可靠性。
结构的可靠性的概率度量称为结构的可靠度。
也就是说，可靠度是指在规定的时间内和规定的条件下，结构完成预定功能的概率。
结构的设计使用年限是指设计规定的结构或结构构件不需进行大修，即可按预定目的使用的时期，我国现行规范规定的设计使用年限应按表11-1采用。
由此可见，我国通常的建筑结构设计的使用年限是50年。
对于按照我国现行设计规范选用的可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数则称为设计基准期。
它不等同于建筑结构的设计使用年限。
《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50086－2001）规定的设计基准期为50年。
相应的《建筑结构荷载规范》（GB50009－2012）所考虑的荷载统计参数都是按设计基准期为50年确定的，如设计时需采用其他设计基准期，则必须另行确定在设计基准期内最大荷载的概率分布及相应的统计参数。
混凝土结构基本原理第二章
2）材料强度设计值是材料强度标准值除以对应的 材料分项系数。
HPB235级、HRB335级、HRB400级和RRB400级 钢筋的材料分项系数γS=1.1； 预应力钢丝、钢绞线和热处理钢筋的材料分项系数 γS=1.2， 混凝土的材料分项系数γC=1.4。
33
普通钢筋的抗拉强度设计值f’y及抗压强度设计 值fy‘按附表6采用； 预应力钢筋的抗拉强度设计值fpy及抗压强度设计 值fpy＇按附表7采用。 混凝土的轴心抗压强度设计值 fc 和轴心抗拉强度 设计值 ft 按附表2采用。 3）结构构件抗力设计值R的一般表达式为
11
fcu,k=fcu,m（1－1.645δf）
式中 fcu,m——混凝土立方体抗压强度平均值；
δf ——混凝土立方体抗压强度变异系数，对
C40级以下的混凝土δf =0.12；对
C60级，δf =0.10；对C80级，δf =0.08。 《规范》给出各级混凝土轴心抗压强度标准值fck 和轴心抗拉强度标准值ftk见表2-3。
1 2 C l0 8
结构抗力是指结构或构件承受作用效应的能力， 用 R 表示。例如，构件的承载力、刚度等。
9
影响结构抗力的因素：结构的材料性能、几何尺 寸、配筋情况和抗力的计算假定、计算公式等。通 常，结构抗力主要取决于材料性能。 材料强度标准值是材料性能的基本代表值。一般 取符合规定质量的具有不小于95%保证率的材料强 度下分位值作为材料强度标准值，即 fk=fm（1－1.645δf） 式中 fk——材料强度标准值； fm——材料强度平均值；
4
（3）偶然荷载是指在设计基准期内不一定出现， 而一旦出现，则其量值很大，且持续时间很短的荷载。 例如，地震荷载、爆炸力、撞击力等。 二、荷载的代表值 荷载代表值是在结构设计中采用的荷载数值，包 括：标准值、组合值、频遇值和准永久值 1.荷载标准值
作用与作用效应组合
第2章 作用与作用效应组合2.1 作用的概念及分类2.1.1 作用的有关概念作用是指直接施加在结构上的一组集中力（或分布力），或引起结构外加变形或约束变形的原因。
前者称直接作用（亦称荷载），如车辆、人群、结构自重等；后者称间接作用，它不是以外力形式施加于结构，它们产生的效应与结构本身的特性、结构所处的环境有关，如地震、基础变位、混凝土收缩徐变、温度变化等。
在结构设计时，针对不同设计目的所采用的各种作用规定值，称为作用代表值。
设计的要求不同，采用的代表值也不同。
作用代表值一般可分为标准值、频遇值和准永久值。
作用的标准值是作用的基本代表值，频遇值和准永久值一般可在标准值的基础上计入不同的系数后得到。
作用的设计值为作用标准值乘以相应的分项系数。
作用效应是指结构对所受作用的反应，如由作用产生的结构或构件的轴向力、弯矩、剪力、应力、裂缝、变形和位移等。
2.1.2 作用的分类为了便于设计时应用，将作用于桥涵及其他结构物上的各种作用，按其作用时间和出现的频率分为三类，即：永久作用、可变作用和偶然作用。
1 永久作用永久作用是指在结构使用期间，其量值不随时间而变化，或其变化值与平均值比较可忽略不计的作用。
永久作用包括结构重力、预加力、土的重力、土侧压力、混凝土收缩徐变作用、水的浮力、基础变位作用。
永久作用应采用标准值作为代表值。
土的重力标准值可按作用于基础上的土的体积与土的重力密度计算确定。
结构重力标准值可按结构构件的设计尺寸与材料的重力密度计算确定。
土侧压力标准值可按《土质学与土力学》及《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）中有关的规定采用。
关于水的浮力的考虑：水的浮力为水作用于建筑物基础底面的由下向上的力，其大小等于建筑物排开的水的重量。
地表水或地下水通过与土体孔隙中自由水的连通来传递水压力与浮力。
水是否能渗入基底是产生水浮力的前提条件，因此，水的浮力与地基土的透水性、地基与基础的接触状态以及水压力大小（水头高低）和漫水时间等因素有关。
第二章 第二节 DNA结构与功能
5’ 磷酸-脱氧核糖骨架 3.54 nm
碱基对
5’ 2.37 nm
互补碱基对
DNA的两条多聚脱氧核苷酸链之间形成了互补碱基对。 一条链的腺嘌呤与另一条链的胸腺嘧啶形成了两个氢键；一条链 的鸟嘌呤与另一条链的胞嘧啶形成了三个氢键。 碱基对平面与螺旋轴近乎垂直，脱氧核糖平面垂直于碱基平面。 每一个螺旋有10.5个碱基对，每两个相邻的碱基对之间的相对旋 转角度为36° 。
互补碱基对
鸟嘌呤:胞嘧啶碱基对
腺嘌呤:胸腺嘧啶碱基对
双螺旋结构的沟槽
多聚脱氧核苷酸链的脱氧核糖和磷酸基团构成了亲水性骨架。 亲水性骨架位于双螺旋结构的外侧，疏水性的碱基对包埋在双 螺旋结构的内部。 DNA双螺旋结构的表面形成了一个大沟和一个小沟。
亲水性骨架和疏水性碱基对
碱基
5’
磷酸-脱氧核糖骨架
第二节
DNA的空间结构和功能
DNA的空间结构（spatial structure）：构成DNA的所有
原子在三维空间的相对位置
DNA的空间结构：二级结构、高级结构
氢键、离子作用力、疏水作用力和空间位阻效应共同作用的
结果。
一、DNA的二级结构是双螺旋结构 （一）DNA双链螺旋结构的实验基础
DNA的四链结构
人染色体的3-端是被称为端粒的单链。
该单链富含G和T的重复序列，如(TTAGGG)n 。
自身可以回折形成的四链结构。
作用: 稳定端粒的单链结构
DNA的四链结构
四个鸟嘌呤通过八对Hoogsteen氢键形成一个四联体平面。
富含鸟嘌呤的片段折叠后形成了多个四联体平面，彼此堆叠
结构设计基本原理
第二章结构设计基本原理本章的意义和内容：本章主要介绍结构上的作用、作用效应、结构抗力，结构的功能要求、结构功能的极限状态，以及可靠度、可靠指标的概念，同时还介绍了荷载的分类和取值方法，最后给出了概率极限状态设计实用表达式，对结构设计的基本原理做了一定阐述，对初学者有非常重要的指导意义，本章内容是后续各章学习的基础。
概念题（一）填空题1、结构的可靠性包括、、。
2、建筑结构的极限状态有和。
3、结构上的作用按其随时间的变异可分为、、。
4、永久荷载的分項系数是这样取的：当其效应对结构不利时，由可变荷载控制的效应组合取，由永久荷载控制的效应组合取；对结构有利时，一般取，对结构的倾覆、滑移或漂流验算可以取。
5、结构上的作用是指施加在结构上的或，以及引起结构外加变形或约束变形的原因。
6、极限状态是区分结构与的界限。
7、结构能完成预定功能的概率称为，不能完成预定功能的概率称为，两者相加的总和为。
8、我国《建筑结构可靠度设计统一标准》规定，对于一般工业与民用建筑构件，在延性破坏时可靠度指标β取，脆性破坏时β取。
（二）选择题1、若用S表示结构或构件截面上的荷载效应，用R表示结构或构件截面的抗力，结构或构件截面处于极限状态时，对应于式。
a、 R＞Sb、 R＝Sc、 R＜Sd、 R≤S2、设计基准期是为确定可变荷载及与时间有关的材料性能取值而选用的时间参数，《统一标准》所考虑的荷载统计参数，都是按设计基准期为[ ]年确定的。
a、 25b、 50c、 100d、 753、下列[ ]状态应按正常使用极限状态验算。
a、结构作为刚体失去平衡b、影响耐久性能的局部损坏c、因过度的塑性变形而不适于继续承载d、构件失去稳定4、荷载代表值有荷载的标准值、组合值、频遇值和准永久值，其中[ ]为荷载的基本代表值。
a、组合值b、准永久值c、频遇值d、标准值5、对所有钢筋混凝土结构构件都应进行[ ]。
a、抗裂度验算b、裂缝宽度验算c 、变形验算 d、承载能力计算6、下列[ ]项属于超出正常使用极限状态。
[工学]结构可靠性分析
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2
荷载标准值(characteristic value of a load)
荷载标准值是建筑结构按极限状态设计时采用的荷载基本代表值。荷载标准 值可由设计基准期最大荷载概率分布的某一分位值确定，若为正态分布，则 如图中的 P k 。 永久荷载标准值——按结构设计规 定的尺寸和材料容重平均值确定。
可变荷载标准值
楼面活荷载标准值 风荷载标准值 雪荷载标准值
荷载标准值的概率含义
在结构设计中，各类可变荷载标准值及各种材料容重可由《荷载规范》查取。
11
3 材料强度的变异性及统计特性(variability and statistical characteristic of material strength )
按极限状态方法设计建筑结构时，要求所设计的结构具有一定的预定功能， 这可用包括各有关变量在内的结构功能函数来表达，即
Z g ( X1, X 2 , Z g ( X1 , X 2 ,
, Xn ) , Xn ) 0
—— ——
功能函数 极限状态方程
当功能函数中仅包括作用效应
R
和结构抗力 S 两个基本变量时，可得
9
1
荷载的统计特性(statistical characteristic of a load)
我国对建筑结构的各种恒载、民用房屋楼面活荷载、风荷载和雪荷载进行了 大量的调查和实测工作。对所取得的资料应用概率统计方法处理后，得到了 这些荷载的概率分布统计参数。 永久荷载 —— 正态分布 可变荷载随时间的变异可统一用随 机过程来描述。对可变荷载随机过 可变荷载 —— 程的样本函数处理后可得到可变荷 —— 极值Ⅰ型分布 载在任意时点的概率分布和在设计 基准期内的最大值的概率分布。
第二章 结构上的作用与作用效应
S≤C
式中 S～变形、裂缝等荷载效应组合值； C～结构构件达到正常使用要求所规定的限值，如变形、裂缝宽 度、应力等。
三、荷载效应组合 荷载效应组合是指在设计结构和结构构件时，在所有 可能出现的多种荷载作用下，确定结构或结构构件内产生 的荷载总效应，并分别对承载能力和正常使用两种极限状 态进行组合。在所有可能的组合中，选取对结构或构件产 生总效应为最不利的组合进行结构或构件截面设计。
特别提示
一般情况下，由于荷载与荷载效应之间呈线性关系， 因此可以先进行荷载组合，算得荷载设计值，然后再求荷 载效应设计值。
技能训练 钢筋混凝土雨篷板的挑出长度 l 0.8 m，板宽2.4m，板厚在其根 部为70mm，在悬臂端面为50mm， 如图2-16。作用在板上的荷载除防 水层自重、板自重和板下抹灰自重 外，在板的悬臂端的任意点处还作 用有施工检修荷载Pk＝1.2kN。结构 的安全等级为二级。试求该雨篷板 图2-16 雨篷板 在根部截面弯矩设计值。
2.0 4.0
2.0 2.5
0.7 0.7
0.7 0.7
0.6 0.7
0.5 0.6
0.5 0.7
0.4 0.5
10
11
2.0 2.5 3.5
2.5 3.5
0.7 0.7 0.7
0.5 0.6 0.5
0.4 0.5 0.3
12
0.7
0.6
0.5
注：①本表所列各项活荷载适用于一般使用条件，当使用荷载大时，应按实际情况采用。 ②本表各项荷载不包括隔墙自重和二次装修荷载。
其他常用材料和构件的单位自重可从《建筑结构荷载规范》GB 50009200l(以下简称《荷载规范》)查取。
（2）可变荷载标准值
民用建筑楼面均布活荷载标准值及其组合值、频偶值和永久值系数
作用与作用效应组合
第2章 作用与作用效应组合2.1 作用的概念及分类2.1.1 作用的有关概念作用是指直接施加在结构上的一组集中力（或分布力），或引起结构外加变形或约束变形的原因。
前者称直接作用（亦称荷载），如车辆、人群、结构自重等；后者称间接作用，它不是以外力形式施加于结构，它们产生的效应与结构本身的特性、结构所处的环境有关，如地震、基础变位、混凝土收缩徐变、温度变化等。
在结构设计时，针对不同设计目的所采用的各种作用规定值，称为作用代表值。
设计的要求不同，采用的代表值也不同。
作用代表值一般可分为标准值、频遇值和准永久值。
作用的标准值是作用的基本代表值，频遇值和准永久值一般可在标准值的基础上计入不同的系数后得到。
作用的设计值为作用标准值乘以相应的分项系数。
作用效应是指结构对所受作用的反应，如由作用产生的结构或构件的轴向力、弯矩、剪力、应力、裂缝、变形和位移等。
2.1.2 作用的分类为了便于设计时应用，将作用于桥涵及其他结构物上的各种作用，按其作用时间和出现的频率分为三类，即：永久作用、可变作用和偶然作用。
1 永久作用永久作用是指在结构使用期间，其量值不随时间而变化，或其变化值与平均值比较可忽略不计的作用。
永久作用包括结构重力、预加力、土的重力、土侧压力、混凝土收缩徐变作用、水的浮力、基础变位作用。
永久作用应采用标准值作为代表值。
土的重力标准值可按作用于基础上的土的体积与土的重力密度计算确定。
结构重力标准值可按结构构件的设计尺寸与材料的重力密度计算确定。
土侧压力标准值可按《土质学与土力学》及《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）中有关的规定采用。
关于水的浮力的考虑：水的浮力为水作用于建筑物基础底面的由下向上的力，其大小等于建筑物排开的水的重量。
地表水或地下水通过与土体孔隙中自由水的连通来传递水压力与浮力。
水是否能渗入基底是产生水浮力的前提条件，因此，水的浮力与地基土的透水性、地基与基础的接触状态以及水压力大小（水头高低）和漫水时间等因素有关。
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2 食堂、办公楼中的一般资料档案室
（1）礼堂、剧场、影院、有固定座位的 3 看台
（2）公共洗衣房
（1）商店、展览厅、车站、港口、机场 4 大厅及其旅客等候室
（2）无固定座位的看台
标准值
(kN/m2)
2.0
2.5 3.0 3.0
3.5 3.5
组合 值系 Ψc
0.7
0.7 0.7 0.7
0.7 0.7
频偶 值系 Ψf
结构或结构构件承受内力和变形的能力称为结构抗力， 如构件的承载力、刚度、抗裂度等，用R表示。
刚度是指材料在受力时抵抗弹性变形的能力。是材料弹性变形难易程度的一 个象征。材料的刚度通常用弹性模量E来衡量 。在弹性范围内，刚度是零件 荷载与位移成正比的比例系数，即引起单位位移所需的力。它的倒数称为柔 度，即单位力引起的位移。
19
其他常用材料和构件的单位自重可从《建筑结构荷载规范》GB 50009200l(以下简称《荷载规范》)查取。
（2）可变荷载标准值
民用建筑楼面均布活荷载标准值及其组合值、频偶值和永久值系数
项 次
类
别
（1）住宅、宿舍、旅馆、办公楼、医院
1
病房、托儿所、幼儿园 （2）教室、实验室、阅览室、会议室、
医院门诊室
2.可变荷载
可变荷载也称为活荷载，是指在结构使用期间，其值随时间变化， 且其变化值与平均值相比不可忽略的荷载，如楼面活荷载、屋面活荷 载、风荷载、雪荷载、吊车荷载等。
3.偶然荷载
在结构使用期间不一定出现，而一旦出现，其量值很大且持续时 间很短的荷载称为偶然荷载，如爆炸力、撞击力等。
二、荷载代表值
1、荷载标准值
S≤C
式中 S～变形、裂缝等荷载效应组合值； C～结构构件达到正常使用要求所规定的限值，如变形、裂缝宽 度、应力等。
三、荷载效应组合
荷载效应组合是指在设计结构和结构构件时，在所有 可能出现的多种荷载作用下，确定结构或结构构件内产生 的荷载总效应，并分别对承载能力和正常使用两种极限状 态进行组合。在所有可能的组合中，选取对结构或构件产 生总效应为最不利的组合进行结构或构件截面设计。
◎结构设计时，应对荷载赋予一个规定的量值，该量值 即为荷载代表值。永久荷载采用标准值为代表值，可变荷载 采用标准值、组合值、频遇值或准永久值为代表值。
第二节 概率极限状态设计法
一、作用效应和结构抗力
结构上的各种作用，将使结构或结构构件内产生内力 (轴力、弯矩、剪力、扭矩等)和变形(如挠度、转角、裂缝 等)，这些内力和变形总称为作用效应，用S表示。
7.0
0.9 0.9 0.8
汽车通道及停车库
（1）单向板楼盖（板跨不小于2m）
客车
消防车
4.0
0.7 0.7 0.6
8
（2）双向板楼盖和无梁楼盖（柱网尺寸
不小于6m×6m）
35.0 2.5
0.7 0.7
0.7 0.7
0.6 0.6
客车
20.0
0.7
0.7
0.6
消防车
续上表
厨房（1）一般的
9
（2）餐厅
可变荷载组合值可表示为 cQk 。其中 c 为可变荷载组合 值系数（可查上表）。
4.可变荷载频遇值 可变荷载频遇值是指在设计基准期内被超越的总时间仅
为设计基准期一小部分的荷载值。可变荷载频遇值可表示 为 f Qk。其中 f 为可变荷载频遇值系数（可查上表）
特别提示
◎荷载标准值就是结构在设计基准期内，正常情况下可能 出现的最大荷载值，它是荷载的基本代表值。
浴室、厕所、盥洗室：
10
（1）第1项中的民用建筑 （2）其他民用建筑
2.0
0.7 0.6 0.5
4.0
0.7 0.7 0.7
2.0
0.7 0.5 0.4
2.5
0.7 0.6 0.5
走廊、门厅、楼梯：
（1）宿舍、旅馆、医院病房、托儿所、幼 2.0
11 儿园、住宅
2.5
（2）办公楼、教室、餐厅、医院门诊部
准永久 值系数
Ψq
0.5
0.4
0.6
0.5
0.6
0.5
0.5
0.3
0.6
0.5
0.6
0.5
0.5
0.3
续上表
（1）健身房、演出舞台 5 （2）舞厅
4.0
0.7 0.6 0.5
4.0
0.7 0.6 0.3
（1）书库、档案室、储藏室 6 （2）密集柜书库
5.0 12.0
0.9
0.9
0.8
7 通风机房、电梯机房
3.5
（3）消防疏散楼梯、其他民用建筑
阳台：
12 （1）一般情况 （2）当人群有可能密集时
2.5 3.5
0.7 0.5 0.4 0.7 0.6 0.5 0.7 0.5 0.3
0.7 0.6 0.5
注：①本表所列各项活荷载适用于一般使用条件，当使用荷载大时，应按实际情况采用。 ②本表各项荷载不包括隔墙自重和二次装修荷载。
二、概率极限状态设计法的实用表达式
1.按承载力极限状态设计的实用表达式 结构构件的承载力设计应采用下列极限状态设计表达式：
0S R
式中 R～结构构件的承载力设计值，即抗力设计值； S～承载力极限状态的荷载效应组合设计值；
0 ～结构构件的重要性系数。
2.按正常使用极限状态设计的实用表达式 对于正常使用极限状态，应按下列设计表达式进行设计
第二章 结构上的荷载与荷载效应
知识目标： 熟悉概率极限状态设计方法 掌握荷载的分类、荷载代表值的概念
能力目标： 能够根据建筑构造详图进行荷载统计与荷载效应组合， 求得控制截面的内力设计值
第一节 结构上的荷载
一、荷裁的分类
1.永久荷载
永久荷载亦称恒荷载，是指在结构使用期间，其值不随时间变化， 或者其变化与平均值相比可忽略不计的荷载，如结构自重、土压力、 预应力等。
按构件尺寸和构件单位体积自重
（1）永久荷载标准值 的标准值来确定。
表2-1 几种常用材料的自重（kN/m³）
序号
名称
1 混凝土
2 钢筋混凝土
3 水泥砂浆
4
石灰砂浆、混合 砂浆
自重 22～24 24～25
20
17
序号 5 6 7
名称 普通砖 普通装（机器制） 浆砌普通砖砌体
自重 18 19 18
8 浆砌机砖砌体
2.可变荷载准永久值 可变荷载准永久值是指在设计基准期内经常达到或超过的
荷载值，它对结构的影响类似于永久荷载。
可变荷载准永久值可表示为 qQk ，其中 Qk 为可变荷载标 准值， q 为可变荷载准永久值系数（可查上表）。
3.可变荷载组合值
两种或两种以上可变荷c 载同时作用于结构上时，所有可变 荷载同时达到其单独出现时可能达到的最大值的概率极小，因 此，除主导荷载(产生最大效应的荷载)仍可以其标准值为代表 值外，其他伴随荷载均应以小于标准值的荷载值为代表值，此 即可变荷载组合值。