课件-钢筋混凝土结构原理-2结构设计基本原理
钢筋混凝土原理和分析--ppt课件精选全文完整版
• 混凝土结构作为结构工程的一个分支，亦
服从上述规律。
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参考教材
[1] 钢筋混凝土原理和分析 过镇海 时旭东主编 清
华大学出版社 2003 [2] 混凝土结构基本原理 蓝宗建主编 东南大学出
版社 2002 [3] 混凝土结构设计规范理解与应用 徐有邻 周氐编 著 中国建筑工业出版社 2002 [4] 钢筋混凝土结构理论 王传志、藤智明主编 中 国建筑工业出版社 1985
混凝土一直被认为是“脆性”，材料，无论是受压还是受
拉状态，它的破坏过程都短暂、急骤，肉眼不可能仔细地观察到
其内部的破坏过程。现代科学技术的高度发展，为材料和结构试
验提供了先进的加载和量测手段。现在已经可以比较容易地获得
塑性变形： 在外力作用下由凝胶、孔隙、微裂缝产生。
破坏起源： 孔隙、微裂缝等原因造成。
PH值：
由于水泥石中的氢氧化钙存在，混凝土 偏碱性。
由于水泥凝胶体的硬化过程需要若干年才能完成，所
以，混凝土的强度、变形也会在较长时间内发生变化，
强度逐渐增长，变形逐渐加大。
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由于混凝土材料的非均匀微构造、局部缺陷和离散性较大 而极难获得精确的计算结果。因此，主要讨论混凝土结构的 宏观力学反应，即混凝土结构在一定尺度范围内的平均值。 宏观结构中混凝土的两个基本构成部分，即粗骨料和水泥砂 浆的随机分布，以及两者的物理和力学性能的差异是其非匀 质、不等向性质的根本原因。
存在复杂的微观应力、应变和裂缝，受力后更
有剧烈的变化。
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拉力
压力
在混凝土的凝固过程中，水泥的水化作用在表面形
《混凝土结构基本原理》第01章
上部支 座非通 长纵筋
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架立筋
混凝土结构基本原理
上部支座非 通长纵筋
.1章 绪 论
下部纵筋 钢筋一般通长
架立筋与受力 筋搭接
箍筋
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混凝土结构基本原理
上部纵筋
拉筋
.1章 绪 论
构造纵筋 抗扭钢筋
下部纵筋
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混凝土结构基本原理
.第1章1章绪绪 论论
框架结构模板支撑情况
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2. 以混凝土为主要材料，并根据需要配置钢筋、预应力筋、型钢等钢
材所制成的构件，称为混凝土构件；所组成的结构，称之为混凝土结构
。
.第1章1章绪绪 论论
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混凝土结构基本原理
3. 混凝土结构的分类
混凝土结构可分为以下几类：
素混凝土结构：无钢筋或不配置受力钢筋的混凝土结 构。 钢筋混凝土结构：配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢 筋骨架的混凝土结构。 预应力混凝土结构：配置预应力钢筋和普通钢筋，再 经过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土结构。 型钢混凝土结构（劲性钢筋混凝土结构、钢管混凝土 ）：配置受力的型钢和钢筋的混凝土结构。
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混凝土结构基本原理
第1章 绪 论
.第1章1章绪绪 论论
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混凝土结构基本原理
§1.1 混凝土结构的一般概念
1.1.1 混凝土结构的定义与分类
1. 混凝土是由水泥、砂子、粗骨料、添加剂及水按一定比例充分拌和， 并在适当的温度、湿度条件下，经一定时间养护硬化后所形成的“人 工石材”。
非加密区箍筋 ：Φ6@200mm
上部纵筋
混凝土结构设计原理课件第二章
3）轴心抗拉强度
混凝土的轴心抗拉强度可以采用直接轴心受拉的试 验方法来测定，但由于试验比较困难，目前国内外主要 采用圆柱体或立方体的劈裂试验来间接测试混凝土的轴 心抗拉强度。
F
压
a
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拉
压
F
劈裂试验
f sp
2F
a2
6 2.1 混凝土的物理力学性能
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
压强度fc时，试验机中集聚的弹性应变能大于试件所能吸收的
应变能，会导致试件产生突然脆性破坏，只能测得应力-应变 曲线的上升段。
采用等应变速度加载，或在试件旁附设高弹性元件与试件 一同受压，以吸收试验机内集聚的应变能，可以测得应力-应 变曲线的下降段。
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8 2.1 混凝土的物理力学性能
上。e ×10-3
6
8
10 2.21 混凝土的物理力学性能
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
强度等级越高，线弹性段 越长，峰值应变也有所增 大。但高强混凝土中，砂 浆与骨料的粘结很强，密 实性好，微裂缝很少，最 后的破坏往往是骨料破坏， 破坏时脆性越显著，下降 段越陡。
不同强度混凝土的应力-应变关系曲线
式中： k１为棱柱体强度与立方体强度之比，对不大
于C50级的混凝土取76，对C80取0.82，其间按线性
插值。k2为高强混凝土的脆性折减系数，对C40取1.0，
对C80取0.87，中间按直线规律变化取值。0.88为考虑 实际构件与试件混凝土强度之间的差异而取用的折减系 数。
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5 2.1 混凝土的物理力学性能
考虑到实际结构构件制作、养护和受力情况，实际 构件强度与试件强度之间存在差异，《规范》基于安全 取偏低值，规定轴心抗压强度标准值和立方体抗压强度 标准值的换算关系为：
混凝土设计基本原理
1钢筋与混凝土共同工作的原因是什么填空、选择(1)混凝土和钢筋之间有良好的粘结性能,两者能可靠地结合在一起,共同受力2混凝土和钢筋两种材料的温度线膨胀系数很接近,避免温度变化时产生较大的温度应力破坏二者之间的粘结力.3混凝土包裹在钢筋的外部,可使钢筋免于腐蚀或高温软化.保护和固定作用2混凝土结构有哪些优、缺点如何克服这些缺点选择、判断优：就地取材,耐久性和耐火性好,整体性好,具有可模性,节省钢材；缺：自重大,抗裂性差,需要模板；改善：采用轻质高强砼及预应力砼,采用可重复的钢模板,采用预制装配式结构;3素混凝土梁与钢筋混凝土梁在受力性能和承载力方面的差异有哪些填空、选择素混凝土：抗拉强度低,抗拉能力高,极限承载能力低；钢筋混凝土：在受拉部位配筋,钢筋和混凝土的材料强度都能较好成分的发挥;4钢筋中的化学成分碳、硫、磷等对钢筋性能有哪些影响选择、判断增加钢筋的碳含量可以提高钢筋的屈服强度和抗拉强度,塑性和可焊性降低；硫磷元素为有害元素,随着硫元素增加钢筋的塑性和可焊性降低冷脆；硫使钢筋焊接性能恶化,冲击韧性疲劳强度和腐蚀稳定性降低热脆;5普通热轧钢筋的级别表示、含义与工程符号填空、选择第一个字母Hhot rolled表示热轧,RRemained heat treated表示为余热处理；第二个字母PPlain表示光圆,RRibbed表示带肋；第三个字母BBar代表钢筋；第四个字母FFine Grains代表细晶粒；数字表示标准强度;6钢筋的强度指标与塑性指标各有哪些设计时钢筋强度如何取值填空、选择、判断钢筋的强度指标：有明显流幅的钢筋,屈服强度和极限强度；塑性指标：延伸率和冷弯性能;钢筋强度的取值：钢筋强度用标准值和设计值表示,屈服强度作为钢筋的标准值;7混凝土结构对钢筋性能的要求选择、判断强度要求：保证经济性;屈服强度和极限强度,抗震设计时还要求有适当的的屈强比塑性要求：保证结构延性,给人以破坏的预兆;伸长率和冷弯要求可焊性：钢筋焊接后不产生裂纹及过大的变形,保证焊接后的接头性能良好;与混凝土的粘结性：保证钢筋和混凝土共同工作耐久性和耐火性：设置必要的混凝土保护层;8混凝土立方体抗压强度及其影响因素混凝土强度等级如何划分混凝土强度的基本代表值是填空、选择润滑剂,尺寸,加载速度；立方体抗压强度标准值9立方体试件与棱柱体试件受压破坏特点选择、判断棱柱体试件中部横向变形不受端部摩擦力的约束,代表混凝土处于单向全截面均匀受压的应力状态;fc值比fcu值小;10混凝土复合受力时强度变化规律填空、选择、判断双向受拉强度均接近于单向受拉强度,双向异号应力使强度降低,双向受压,一向强度随另一向应力的增加而增加;混凝土一向抗压强度随另两向侧压力的增加而提高;11混凝土单轴受压短期加载应力-应变曲线三个特征值、意义及其取值填空、简答能够绘制应力-应变曲线图OA段：骨料和水泥结晶体弹性变形 AB段：内部微裂缝稳定扩展 BC段：内部微裂缝非稳定扩展 CF段：裂缝迅速发展,内部整体性严重破坏三个特征值：混凝土极限强度峰值应变：构件承载能力计算的依据极限压应变：混凝土试件可能达到的最大压应变12混凝土强度与加载速率不同时,应力-应变曲线变化规律意义如何填空、选择混凝土强度增大,在达到混凝土极限强度之前应力-应变关系增大,峰值应变也有增大趋势,但之后表现出较大的脆性；加载速率降低,应力峰值略有降低,峰值应变增大,下降段曲线较平缓;13三向受压时应力-应变曲线特点混凝土哪些性能提高填空、选择对于纵向受压的混凝土,当混凝土应力接近抗压强度时,箍筋阻值混凝土膨胀,从而约束混凝土的侧向变形,可使混凝土的抗压强度有较大提高;14.什么是混凝土的弹性模量和变形模量二者之间有何区别选择、判断弹性模量是材料变形性能的主要指标,为材料在线弹性范围内工作时的应力应变关系,原点处切线斜率;变形模量：与原点连线斜率;15什么是混凝土的收缩、徐变主要影响因素有哪些对结构有何不利影响选择、判断徐变：荷载保持不变,随时间而增长的变形; 收缩：在空气中结硬时混凝土体积缩小的性质;主要影响因素：水泥品种：等级越高,收缩越大水泥用量：水泥用量越多,水灰比越大,收缩越大骨料：骨料越硬,收缩越小；骨料级配越好,收缩越小制作方法、养护条件、使用环境等徐变对结构设计的影响Effect of creep for structure design：①使钢筋混凝土构件变形加大increasing of deflection ；②使预应力混凝土构件产生预应力损失lose of prestressing ；③在高应力作用下还会使构件破坏failure of member ；使钢筋混凝土构件截面产生应力重分布redistribution of stress；有利混凝土的收缩对处于完全自由状态的构件只会引起构件的缩短而不开裂;对于周边有约束而不能自由变形的构件,收缩会引起构件内混凝土产生拉应力,甚至会有裂缝产生;16 什么是粘结力和粘结强度粘结力的组成由哪些填空、选择当钢筋与混凝土之间产生相对变形滑移,在钢筋和混凝土的交界面上产生沿钢筋轴线方向的相互作用力,此作用力称为粘结力; 化学胶结力摩擦力机械咬合力钢筋端部的锚固作用粘结强度是粘结破坏时钢筋和混凝土界面上的平均粘结应力;17什么是结构上的作用作用按随时间的变异分为哪几类荷载称为哪种作用填空、选择、判断结构上的作用是指施加在结构上的集中力或分布力,以及引起结构外加变形或约束变形的原因;作用按随时间的变异分为永久作用,可变作用,偶然作用;荷载称为直接作用;18什么是结构抗力和作用效应二者的关系填空、选择作用效应指作用引起的结构或构件的内力、变形和裂缝等;结构抗力指结构或构件承受作用效应的能力,如承载力、刚度和抗裂度等R>=S19什么是荷载标准值和设计值二者关系设计中如何使用填空、选择、判断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;设计值设计时,查得荷载标准值,并乘以荷载分项系数作为设计的荷载取值;荷载的设计值,进行内力计算和截面设计;20什么是材料强度标准值和设计值二者关系设计中如何使用填空、选择材料强度标准值应根据符合规定质量的材料强度的概率分布的某一分位值确定;一般取具有95％保证率的材料强度值;强度设计值为充分考虑材料的离散性和施工中不可避免的偏差所带来的不利影响,将强度标准值除以一个大于的系数,这个系数称为材料分项系数得到的强度;计算结构的抗力R21什么是结构的预定功能、可靠度与可靠性填空、选择、判断结构的预定功能：安全性、适用性、耐久性; 可靠度：结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率;可靠性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;22结构的安全等级在设计中如何考虑选择、判断对安全等级不同的建筑结构,采用一个重要性系数进行调整;23什么是结构的极限状态可分为哪几类分别有何特点和实例填空、选择、简答结构的极限状态：若整个结构或结构一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,此状态即为该功能的极限状态;可分为承载能力极限状态,正常使用极限状态;承载能力极限状态特点：整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡如倾覆等；结构构件或连接发生材料强度破坏,疲劳破坏,或因过度变形而不适承载；结构变为机动体系；结构或构件丧失稳定如压屈；地基丧失承载能力而破坏如失稳等；结构因局部破坏而发生连续倒塌;正常使用极限状态：影响正常使用或外观的变形；影响正常使用或耐久性能的局部破坏包括裂缝；影响正常使用的振动；影响正常使用的其他特定状态;24什么是失效概率、可靠指标二者有何联系选择、判断R 、S 的统计规律不充分,Pf 不易计算,用可靠指标β代替 Pf=-β结构在规定的时间内、规定条件下,出现不满足功能要求的概率称为失效概率Pf; 25说明极限状态设计表达式中各符号的意义 填空、选择001112001()max ()n G Gk P P Q L Q k Qi ci Li Qik i n G Gk P P L Qi ci Qik i S S S S S S S S S γγγγγγγψγγγγγγγψ==⎛⎫=+++ ⎪ ⎪ ⎪=++ ⎪⎝⎭∑∑上式由可变荷载控制的组合；下式由永久荷载控制的组合;γG ——永久荷载分项系数,当荷载对承载力不利时对由可变荷载效应控制的组合取,对由永久荷载控制的组合取；有利时,不应大于;γP ——预应力作用的分项系数,对结构有利,取,不利取γL ——关于结构设计使用年限的荷载调整系数,按表取用;SQik ——第i 个可变荷载的组合系数,不应大于；SQ1k ——在基本组合中起控制作用的一个可变荷载标准值的效应γQ1、 γQi ——第一个和第i 个可变荷载分项系数,当荷载对承载力不利时取；有利时,取0 SP ——预应力作用有关代表值效应 SGk ——永久荷载标准值的效应1受弯构件在荷载作用下,可能发生哪两种主要的破坏 正截面破坏、斜截面破坏2什么是单筋截面梁和双筋截面梁填空、选择 单筋截面梁：只在受拉区布置受拉钢筋的梁;双筋截面梁：在受拉区和受压区都布置钢筋的梁3梁内一般配置有哪些钢筋各有什么作用是怎样配置出来的分别放在哪些位置 填空、简答架立钢筋：固定箍筋；与其他钢筋形成钢筋骨架；承担因砼收缩及温度变化等引起的拉应力;架立钢筋直径不小于8mm<4m、10mm4~6m、12mm>6m腰筋：承受梁侧面的温度变化及砼收缩引起的应力,并抑制砼裂缝的开展截面腹板高度大于等于450mm时设;直径10~16mm,间距不大于200mm受压钢筋：二三四级钢28mm≥d≥12mm净距≥30mm且≥钢筋直径受拉纵筋：s≥25mm且≥d箍筋弯起钢筋4板内一般有哪些钢筋各有什么作用是怎样配置出来的分别放在哪些位置分布钢筋的作用是将板面上的荷载更均匀地传给受力钢筋,同时在施工中可固定受力钢筋位置,而且它也能抵抗温度和收缩应力;常用直径为6和8mm,截面面积不少于单位宽度上受力钢筋面积的15%,且不小于该方向板截面积的%,间距不宜大于250mm5梁正截面受弯性能试验过程选择、判断6适筋梁正截面工作的三个阶段注意各阶段末的特征填空、选择、简答适筋梁正截面工作的三个阶段注意各阶段末的特征7受弯构件正截面破坏形态有哪几种各有何特点如何防止工程中要求设计为哪种梁、填空、简答适筋梁,超筋梁,少筋梁通过对配筋率的控制8何为界限破坏最大配筋率与最小配筋率如何确定填空、选择截面屈服和达到极限承载能力同时发生的这种破坏形态叫极限破坏;9受弯构件正截面承载力计算的基本假定选择、判断截面应变分布符合平截面假定,即正截面应变按线性规律分布；截面受拉区的拉力全部由钢筋承担,不考虑受拉区砼的抗拉强度；混凝土受压的应力-应变关系曲线由抛物线上升段和水平段两部分组成;10受压区混凝土应力图形简化为等效矩形应力图形的原则是填空、选择混凝土压应力的合力大小不变；压应力合力C 的作用点位置不变11何为界限相对受压区高度有何作用填空、选择 纵向受力钢筋达到屈服强度的同时,受压区混凝土应变恰好达到其极限压应变所对应的界限受压区高度与截面有效高度的比值;判定是否超筋;12单筋矩形截面梁正截面承载力计算 填空、选择、简答、计算根据构造要求选参数;初步假定经济配筋率和截面宽度b,然后根据M 计算h0,确定h 汇总基本参数1100()()22c y su c y s f bx f A x x M M f bx h f A h αα=≤=-=-设13双筋截面中受压钢筋起什么作用为什么一定要用封闭箍筋选择、判断协助混凝土承受压力;承受正负弯矩变化；提高截面延性；减小混凝土徐变变形,减少受弯构件在荷载长期下的挠度;配置受压钢筋后,为防止受压钢筋压曲而侧向凸出导致外围混凝土过早崩落,必须配置封闭箍筋14双筋矩形截面梁正截面承载力计算填空、选择、简答、计算15对现浇楼盖中的连续梁进行正截面承载力设计时,其控制截面在哪些位置应按哪类截面进行设计为什么填空、选择、简答对现浇肋形楼盖中的连续梁,其控制截面在跨中和支座处；跨中位置可以按T 型截面计算,支座按矩形截面形式计算支座处上部受拉下部受压,板虽有一定厚度,但在负弯矩作用下可忽略不计,因此按矩形截面计算；中部受正弯矩作用,板厚60~120作为受压区高度就不可不计,板和梁就组成了T 型截面;16同条件下的矩形截面、T 形截面、倒T 形截面与工形截面的承载力大小如何为什么填空、简答T 形承载力的观点：挖去受拉区混凝土,形成T 形截面,对受弯承载力没有影响;17T 形截面受压翼缘上的纵向压应力分布特点为何要规定受压翼缘计算宽度选择、判断T 形截面受压翼缘上的纵向压应力分布不均匀,靠近梁肋处的翼缘中压应力较高,而离梁肋越远则翼缘中的压应力越小,与梁肋共同工作的翼缘宽度有限,故需考虑受压翼缘计算宽度;18两类T 形截面的界限与判别填空、选择、简答)5.0(011ff f c u sy f f c h h h b f M A f h b f '-''==''αα 19T 形截面梁正截面承载力计算填空、选择、简答、计算1在普通箍筋与螺旋箍筋柱中,箍筋的作用有何不同何时使用螺旋箍筋柱选择、判断螺旋箍筋能够显着约束核心区混凝土,使混凝土处于三向受力状态,提高混凝土抗压强度,并增大其纵向变形能力;2受压纵筋什么情况下可达到屈服强度选用高强钢筋是否合适选择、判断偏于安全的取钢筋混凝土短柱达到混凝土峰值应力时的最大压应变为~,则 s=0=~,即2'0.002050.00205200000410/s s E N mm σ==⨯=3轴心受压普通箍筋短柱与长柱的破坏形态有何不同相同条件时二者的承载力如何设计计算中如何考虑长细比的影响选择、判断钢筋混凝土短柱受压破坏；而长柱各种偶然因素造成的初始偏心矩在截面上产生附加的弯矩和侧向挠度,使得长柱受轴力和弯矩共同作用,最终发生纵向弯曲破坏,甚至失稳破坏;长柱的承载力<短柱的承载力相同材料、截面和配筋规范采用稳定系数 表示长柱承载力降低程度,其值主要与构件的长细比有关;4何为间接钢筋举例说明 选择、判断不像受力纵筋那样直接承受压力,但同样起着提高钢筋混凝土承载力的作用;因此我们把它称为"间接钢筋" ;焊接环式间接钢筋和螺旋式间接钢筋5偏心受压构件的破坏形态有哪几类其破坏特征分别是什么不同破坏形态的根本区别及界限状态是什么如何判别填空、选择、简答小偏心受压构件,破坏特征：受压破坏;大偏心受压构件,破坏特征：受拉破坏;不同破坏形态的根本区别：混凝土受压破坏时受拉纵筋As是否受拉屈服;界限状态：ξ≤时,为大偏受拉纵筋屈服,同时受压区边缘混凝土达到极限压应变;判别：当bξξ>时,为小偏心受压;心受压；当bξ6同条件下短柱、长柱、细长柱的承载力大小怎样分别发生什么破坏工程设计中应如何考虑选择、判断短柱、长柱材料破坏；细长柱失稳破坏;长细比越大,附加挠度越大,构件承载力越低;二阶效应;7什么是二阶效应在偏压构件设计中如何考虑这一问题填空、选择、简答二阶效应：在产生挠曲变形或层间位移的结构构件中,由轴向压力所引起的附加内力;弯矩增大系数截面偏心距调节系数ζ引入系数进行修正c8什么情况下可不考虑二阶效应选择、判断对弯矩作用平面内截面对称的偏压构件,当同一主轴方向的杆端弯矩比M1/M2、设计轴压比与构件长细比均满足下列要求：9大偏心受压构件正截面承载力计算填空、选择、简答、计算10小偏心受压构件正截面承载力计算填空、简答计算简图、基本公式、适用条件及公式应用11如何利用N-M相关曲线确定配筋率确定最不利内力填空、选择、简答展示截面一定时,从轴压~偏压~受弯连续过渡全过程截面承载力变化规律；曲线上任一点坐标M, N代表一组截面承载力；荷载落入I区不发生破坏,落在曲线上为极限状态,落入II区破坏；大偏压破坏,M越大,N越小越不利小偏压破坏, M 越大,N越大越不利;当M=0,N最大；N=0,M不是最大；界限状态时M最大；1荷载作用下梁支座附近剪弯段内,沿梁高不同位置的微元体的受力有何特点为什么弯剪段会出现斜裂缝选择、判断荷载作用下梁支座附近弯矩段内,距梁底面越近,拉应力与水平面角度越小,他们决定了裂缝的形状;受剪力和弯矩的共同作用;2影响受弯构件斜截面受剪承载力的主要因素有哪些选择、判断剪跨比较大,说明拉应力或M较大,截面容易被拉坏；剪跨比较小,说明剪应力或V 较大截面容易被压坏;腹筋数量；混凝土强度：斜压破坏时,受剪承载力取决于混凝土的抗压强度;混凝土强度对受剪承载力有很大的影响；斜拉破坏时,受剪承载力取决于混凝土的抗拉强度,而抗拉强度的增加较抗压强度来得缓慢,故混凝土强度的影响就略小；剪压破坏是由于混凝土达到复合应力剪压状态下强度而发生的;混凝土强度对受剪承载力有较大的影响;剪压破坏时,混凝土强度的影响则居于上述两者之间,斜截面受剪承载力随混凝土的强度等级的提高而提高;纵筋配筋率——纵筋配筋率越大,纵向受拉钢筋约束斜裂缝长度的延伸,受压区面积越大,受剪面积也越大,并使纵筋的销栓作用也增加;同时,增大纵筋面积还可增加斜裂缝间的骨料咬合力作用;截面形状——T形截面有受压翼缘,增加了剪压区的面积,对剪压破坏的受剪承载力有提高,但对斜拉破坏和斜压破坏的受剪承载力并没有明显提高;尺寸效应——随梁截面高度的增加,斜裂缝将加大,骨料咬合力减小,纵筋销栓力减小,对无腹筋梁应考虑截面尺寸对抗剪承载力的降低影响;3有腹筋梁斜截面破坏形态有哪些各有什么特点其承载力的取决因素分别是什么斜截面承载力计算公式是根据哪种破坏建立的填空、选择、简答斜压破坏:剪跨比较小,或剪跨比适当且截面尺寸过小而箍筋数量过多时;箍筋未屈服,因梁中主压应力过大所致,承载力取决于构件的截面尺寸和fc;限制截面尺寸的条件来防止；承载力取决于截面尺寸和混凝土抗压强度斜拉破坏:特点是斜裂缝一出现,箍筋即屈服,承载力取决于ft,满足最小配箍率条件及构造要求来防止；剪压破坏：剪跨比适当且箍筋数量合适时,或剪跨比较大且箍筋数量不过少时;箍筋屈服后,剪压区应力达到混凝土极限强度;通过计算,使构件满足一定的斜截面受剪承载力来防止;4斜截面受剪承载力的上限值和下限值的含义是什么为什么要规定梁最小截面尺寸及最小配箍率填空、选择、判断、简答上限值—最小截面尺寸：为防止由于配箍率过高而发生箍筋不屈服,梁腹混凝土被压碎的斜压破坏,并控制斜裂缝宽度,需保证构件截面尺寸不要太小;下限值—最小配箍率：为避免发生斜拉破坏;5斜截面受剪承载力设计计算中,计算截面一般取在哪些位置填空、选择计算截面的确定：剪力设计值较大而受剪承载力较小或截面抗力变化处的截面;1支座边缘截面；2腹板宽度改变处截面；3箍筋直径或间距改变处截面；4受拉区弯起钢筋弯起点处的截面;6受弯构件斜截面承载力计算简答、计算7什么是抵抗弯矩图与设计弯矩图有何关系什么是钢筋的充分利用点和不需要点填空、选择、判断钢筋的充分利用点和不需要点：理论断点抵抗弯矩图：是指按实际配置的纵向钢筋绘出的各正截面所能承受的弯矩图形; 设计抵抗弯矩图代表梁的正截面抗弯能力,因此,在各个截面上都要求抵抗弯矩图不小于弯矩图;所以,与弯矩图为同一比例的抵抗弯矩图必须将弯矩图包围在内,两者越接近表示钢筋强度利用的越充分;但也要照顾到施工的便利;8纵向受拉钢筋通长布置、弯起或截断时的抵抗弯矩图分别是什么形状如何绘制选择、判断凸字形和斜凸字形9确定纵向钢筋的弯起时,需考虑哪些方面的要求,应如何保证填空、选择纵向钢筋弯起后正截面应有足够的抗弯能力——抵抗弯矩图包住设计弯矩图；纵向钢筋弯起后斜截面应有足够的抗弯能力——纵向钢筋的弯起点应设在该钢筋的“充分利用点”截面以外不小于h0／2处；纵向钢筋弯起后斜截面应有足够的抗剪能力——当弯起钢筋为按抗剪承载力计算确定时,弯起钢筋的间距还应满足抗剪的构造要求,同时弯折终点应有一直线段锚固长度;10纵向受力钢筋截断时实际断点与充分利用点和理论断点有何关系填空、选择、判断梁中钢筋在截断时不能从理论断点直接截断,而是延长一定长度作为钢筋应有的构造要求,以此确定实际截断点;充分利用点理论长度+锚固长度1混凝土结构构件裂缝控制等级分为几级,每一级的要求是什么分别适用于哪类构件填空、选择、判断、简答 三级；一级ck pc 0σσ-≤严格要求不出现裂缝的构件；二级ck pc tk f σσ-≤一般要求不出现裂缝的构件；三级lim m a x w w ≤允许出现裂缝的构件2钢筋混凝土梁纯弯段裂缝的发生有何特点裂缝间距稳定后,钢筋和混凝土的应力与应变沿构件长度上的分布具有什么特征选择、判断只有垂直裂缝,相邻裂缝总是有一定距离 钢筋应力应变增大,混凝土稳定;3影响裂缝宽度的因素主要有哪些若构件的最大裂缝宽度不能满足要求,可采取哪些措施哪些措施最有效选择、判断 纵向受拉钢筋的应力；纵筋直径；纵向受拉力钢筋表面形状；纵向受拉钢筋的配筋率；混凝土保护护层厚度；荷载性质；构件受力性质;采用较小直径的钢筋和变形钢筋;最有效：采用预应力钢筋混凝土构件;4钢筋混凝土受弯构件的变形计算与匀质弹性材料受弯构件有何异同为什么钢筋混凝土受弯构件的截面抗弯刚度要用B 而不是EI 选择、判断匀质弹性材料受弯构件截面抗弯刚度EI 是常数；由于混凝土是不均匀的非弹性材。
混凝土结构设计原理
绪论钢筋与混凝土能共同工作的原因：（1）钢筋和混凝土之间存在有良好的粘结力，在荷载作用下，可以保证两种材料协调变形，共同受力；（2）钢筋与混凝土具有相近的温度线膨胀系数（钢材为 1.2×10-5，混凝土为(1.0~1.5)×10-5），因此当温度变化时，两种材料不会产生过大的变形差而导致两者间的粘结力破坏；（3）混凝土对钢筋具有一定的保护作用。
第一章钢筋混凝土材料的物理力学性能1.立方体抗压强度fcu,k>轴心抗压强度fck>轴心抗拉强度ftk2.双向应力状态或三向应力状态：（1）双向压应力作用下，一向的抗压强度随另一向压应力的增加而增加;双向拉应力作用下，混凝土一向抗拉强度基本上与另一向拉应力的大小无关。
即双向受拉的混凝土强度与单向受强度基本一样：一向受拉一向受压时，无论是抗拉强度还是抗压强度都要降低。
（2）在三向受压状态中，由于侧向压应力的存在，混凝土受压后的侧向变形受到了约束，延迟和限制了沿轴线方向的内部微裂缝的发生和发展，因而极限抗压强度和极限压缩应变均有显著的提高，并显示了较大的塑性。
2.混凝土在荷载的长期作用下，其变形随时间而不断增长的现象称为徐变。
3.徐变的影响因素（1）内在因素是混凝土的组成和配比。
骨料的刚度（弹性模量）越大，体积比越大，徐变就越小。
水灰比越小，徐变也越小。
构件尺寸越大，徐变越小。
（2）环境影响包括养护和使用条件。
受荷前养护的温湿度越高，水泥水化作用越充分，徐变就越小。
采用蒸汽养护可使徐变减少（20~35）%。
受荷后构件所处的环境温度越高，相对湿度越小，徐变就越大。
4.收缩：混凝土在空气中硬化时体积会缩小，这种现象称为混凝土的收缩。
5.钢筋按力学性能分为：一类是具有明显的物理屈服点的钢筋（软钢）另一种是无明显的物理屈服点的钢筋（硬钢）。
6.混凝土结构对钢筋性能的要求：○1强度：钢筋应具有可靠的屈服强度和极限强度，钢筋的强度越高，钢材的用量越少。
第2章 钢筋混凝土结构的基本计算原理
2.2作用效应、结构抗力
2.2.2.3 材料强度标准值、设计值、材料分项系数
1、材料强度标准值 材料强度标准值是按标准试验方法测得的具有不小于95%保证率的材料强度值， 即 f k f m 1.645 实质：以确定值（标准值）表达不确定值，便于应用。
0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 22
11
2.2作用效应、结构抗力2.2.2
（1）荷载标准值
分为永久荷载标准值和可变荷载标准值。 荷载标准值应根据设计基准期内最大荷载概率分布的某一分位值确定。
设计基准期：是为统一确定荷载和材料的标准值而规定的年限。
我国荷载规范采用的设计基准期为50年。
f (Q)
95% 50％ 5%
图：2-1荷载的标准值QK
c 偶然荷载——设计基准期内不一定出现，一旦出现，其值很大且持续时间很短 的荷载。如爆炸力、撞击力等。
6
2.2作用效应、结构抗力2.2.2 2、按作用方向分类 a 竖向荷载——如自重、雪载、吊车竖向荷载等。 b 水平荷载——风荷载、吊车水平荷载。
3、按结构的动力效应分类
a 静荷载——对结构不产生动力效应，或小的可以忽略；如恒载、活载。 b 动荷载——对结构产生动力效应，且不可以忽略。 如吊车荷载、高层结构风荷载。
一、作用效应S是由各种结构上的作用引起的结构或构件的内力（轴向力、剪力、 弯矩、扭矩）和变形（如挠度、侧移、裂缝等）。
取值原则：根据荷载概率分布特征, 控制保证率。
荷载规范中给出4种代表值：标准值、组合值、频遇值、准永久值。 永久荷载代表值：应该用标准值作为代表值， 可变荷载代表值：应根据设计要求用标准值、组合值、频遇值、准
永久值作为代表值。
结构设计原理ppt课件
乌巢河桥位于湖南省凤凰县沱江源头的乌巢河峡谷的县道上。乌
巢河大桥全长241m，该桥因地制宜，就地取材，综合应用和发展 了中国近20多年来建设石拱桥的经验，建成桥宽8m、主跨为120m 的双肋石拱桥。主拱圈由两条分离式矩形石肋和8条钢筋混凝土横 系梁组成。拱轴线为m=1.543悬链线，拱矢度1/5，拱肋为等高变宽 度。采用20MPa的小石子混凝土砌100kPa的块石；肋宽2.5m，高 1.6m。该桥结构轻盈，造型美观，是目前世界上最大跨径石拱桥记 录的保持者，于1990年建成通车。
钢-混凝土组合板
钢-混凝土组合梁
总论
钢-混凝土组合（混合）结构（Steel Concrete Composite （Hybrid）Structures）
返回
总论
纤维混凝土（Fiber Concrete ）
总论
总论
返回
总论
0.1 各种工程结构的特点及使用范围
1.混凝土结构（Concrete Structures）
总论
1.1 基本概念
南京长江第三大桥主桥为钢塔钢箱梁双索面五跨连续斜拉桥。索 塔为“人”字形塔，塔柱外侧圆曲线部分半径720m，高215m，设 4道横梁。其中下塔柱及下横梁为钢筋混凝土结构，为C50混凝土。 其他部分为钢结构，采用Q370qD钢 。
总论
钢管混凝土 （Concrete Filled Steel Tube）
参考书目： 《钢管混凝土结构：理论与实践》第2版， 韩林海著，科学出版社，2007 《钢管混凝土结构的计算与应用》，蔡 绍怀编著，中国建筑工业出版社，1989
钢筋混凝土基本原理
钢筋混凝土基本原理朋友，今天咱们来唠唠钢筋混凝土的基本原理呀。
你看啊，混凝土这东西，就像是一群小颗粒手拉手组成的大家庭。
水泥、沙子、石子和水一搅和，就开始发生奇妙的变化。
水泥就像个黏合剂，把沙子和石子紧紧地黏在一起。
刚开始的时候，混凝土是软乎乎的，就像面团似的，你可以把它倒进各种模具里，想让它变成啥形状都行。
但是呢，混凝土有个小缺点，它虽然硬邦邦的能承受很大的压力，就像一个大力士能扛起很重的东西，可它不太能拉得动东西。
这时候呀，钢筋就闪亮登场啦。
钢筋就像是混凝土里的小骨架，它可厉害了，能承受拉力。
你想啊，要是光有混凝土，一旦受到拉扯的力，就可能像脆饼干一样裂掉。
可钢筋就不一样啦，它就像一个柔韧性很好的小超人，能把拉力给稳稳地接住。
把钢筋放在混凝土里，那可真是绝配呢。
就像两个人合作干活，一个擅长干这个，一个擅长干那个，配合得那叫一个默契。
混凝土把钢筋包裹得严严实实的，就像给钢筋穿上了一层厚厚的保护衣。
这样呢，钢筋就不会被外界的东西轻易腐蚀啦。
而且呀，它们两个合在一起，能承受的力就大大增加了。
不管是房子上面压着的重量，还是可能遇到的风吹啊、地震晃啊之类的力，都能稳稳地顶住。
咱再往细里说说。
混凝土在凝固的过程中，会紧紧地抱住钢筋。
这个过程就像是两个好朋友拥抱得越来越紧。
混凝土一点点变硬，它对钢筋的握裹力就越来越强。
这时候的钢筋混凝土结构，就像是一个超级坚固的堡垒。
你看那些高楼大厦，为啥能那么高还稳稳当当的呢？就是因为有钢筋混凝土在底下撑着呢。
你要是把钢筋混凝土想象成一个小团队的话，混凝土就是那种踏实稳重、能扛住压力的队员，而钢筋呢，就是那个灵活应变、能拉得动东西的队员。
它们两个缺一不可。
如果没有混凝土，钢筋就孤零零的，很容易变形；要是没有钢筋，混凝土遇到拉力的时候就很容易出问题。
而且啊，在不同的建筑里，钢筋混凝土的使用方法还不太一样呢。
在盖房子的时候，可能会把钢筋布置成各种形状，有的是横着的，有的是竖着的，就像给房子搭了一个看不见的小架子。
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
第二章 《钢筋混凝土结构设计原理》钢筋混凝土材料性能
帮 助
二、工艺性能
（一）冷弯性能 定义：冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形而不断裂的 能力。 试验要求：钢材试件绕着指定弯心弯曲至指定角度后，如试 件弯曲处的外拱面和两侧面不出现断裂、起层现象，即认为冷 弯合格。如图7-11和图7-12所示：
d
α
d
(a)弯曲准备b）弯曲至 (b)弯曲至a角度 (c)弯心d,弯曲180 (d)弯心0,弯曲180 a）弯曲准备 a角度 c）弯心 d，弯曲1800 d）弯心 0，弯曲1800 图7-11 钢材的冷弯试验示意图
应力σ
图7-2钢材的拉伸试件 (b)拉伸后 1.钢材应力－应变关系曲线 D
B C高 A C低 C E
a 0 应变ε
图7-3 低碳钢单轴拉伸应力-应变示意图
1）弹性阶段－OB段
如卸去荷载，试件将恢复原状，不产生残留塑性变形。与A 点相对应的应力为比例极限；与B点相对应的最大应力称为弹性 极限 。
2）屈服阶段－BC段
一、力学性能 （一）拉伸性能
实验方法：使用万能试验机在试件两端施加一对缓慢 增加的拉伸荷载，观察试件的受力与变形过程，直至 被拉断，如图7-2所示 。
d0
A0 L0 L (a)拉伸前
d1
A1 L0 +△L L1
低碳钢受拉时， 其应力－应变关系曲 线可分为四个阶段： 弹性阶段、屈服阶段、 强化阶段和颈缩阶段， 见图7-3。
弯曲 弯心 角度 直径
不小于
235 370 25
1800
d 3d 4d
6～25 Ⅱ HRB335 级 （20MnSi） 28～50 HRB400 (20MnSiV、 6～25 Ⅲ 20MnSiN 28～50 级 b、 20MnTi）
335
水工钢筋混凝土结构学PPT课件
针对各种质量问题，提出相应的预防措施，如优化配合比设计、加强振捣和养 护、控制拆模时间等。同时，强调施工过程中的质量控制和监管，确保工程质 量符合要求。
06 水工钢筋混凝土结构耐久 性设计与维护
耐久性设计原则和方法
耐久性设计原则
确保结构在预定使用期限内，能够抵御环境侵蚀、材料老化和荷载作用，保持其 安全性、适用性和耐久性。
。
有限差分法
介绍有限差分法的基本概念、 计算格式及在水工结构中的应
用。
离散元法
概述离散元法的基本原理、计 算过程及在水工结构中的应用
。
弹性力学法在水工结构中的应用
弹性力学法基本原理
阐述弹性力学法的基本概念、基本假设和基 本原理。
水工结构弹性力学模型
介绍水工结构弹性力学模型的建立方法和步 骤。
水工结构弹性力学分析
02 钢筋混凝土材料性能
水泥与骨料
水泥种类与性能
水泥与骨料的选用原则
介绍常用水泥的种类，如硅酸盐水泥、 普通硅酸盐水泥等，并分析其性能特 点，如强度、凝结时间等。
根据工程要求和材料性能，提出水泥 与骨料的选用原则，以确保混凝土的 质量。
骨料种类与性能
阐述骨料的种类，如碎石、卵石等， 并分析其性能特点，如粒径、级配、 坚固性等。
学生自我评价报告展示
知识掌握情况
学生对水工钢筋混凝土结构的基本概念、设计原理、施工方法等 方面有了较为全面的了解。
实践能力提升
通过课程实验、课程设计等实践环节，学生的动手能力和解决问 题的能力得到了提高。
团队协作与沟通能力
学生在小组讨论、团队作业等过程中，学会了与他人合作、沟通 交流，共同完成任务。
受弯构件正截面承载力计算
混凝土结构识图课件
质量评估的标准与指标
外观质量标准 尺寸偏差标准
强度标准 耐久性标准
混凝土结构外观应无裂缝、蜂窝、麻面、露筋等现象，外观质 量等级应达到二级以上。
混凝土结构的尺寸偏差应符合规范要求，如截面尺寸偏差应在 +8/-5mm范围内，轴线位置偏差应在±10mm范围内。
混凝土的抗压强度应达到设计要求，回弹值应达到规范要求的 最低限值，拔出力应达到规范要求的最低限值。
利用钢材包裹在混凝土结构表面，通 过焊接或螺栓连接等方式增强结构的 承载能力和稳定性。
增设支点加固法
通过增加支撑点，减小结构跨度，提 高结构的承载能力和稳定性。
维护的措施与方案
定期检查
对混凝土结构进行检查，发 现裂缝、锈蚀等问题及时进
行处理。
1
修复加固
对受损的混凝土结构进行修 复和加固，提高结构的承载
施工图的阅读方法与技巧
熟悉图纸目录
先浏览图纸目录，了解图纸的组成和内容。
阅读设计说明
认真阅读设计说明，了解设计意图和要求。
查阅相关图纸
根据需要，查阅建筑总平面图、结构施工图 和配筋图等相关图纸。
注意细节
在阅读过程中，注意图纸中的细节和标注， 例如尺寸、标高、预留孔等。
施工图的细节与注意事项
01
图纸的准确性
混凝土结构识图课件
contents
目录
• 混凝土结构识图概述 • 混凝土结构构件详解 • 混凝土结构施工图识读 • 混凝土结构质量检测与评估 • 混凝土结构加固与维护 • 混凝土结构设计与案例分析
CHAPTER 01
混凝土结构识图概述
定义与重要性
定义
混凝土结构识图是指通过阅读和 理解混凝土结构施工图纸，了解 和掌握建筑结构的类型、特点、 材料和构造方法等信息的技能。
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钢筋强度 —— 正态分布
某钢厂钢材屈服强度统计资料
混凝土强度 —— 正态分布
某预制构件厂对某工程所作使块的统计资料
2.2 荷载和材料强度的取值
2.1 结构可靠度及结构设计方法
第2章 结构设计基本原理
石家庄铁路职业技术学院
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结构的安全等级(safety class) 结构的安全等级
结构的安全等级根据结构破坏可能产生的后果，即危及人的生命、 结构的安全等级根据结构破坏可能产生的后果，即危及人的生命、造 根据结构破坏可能产生的后果 成的经济损失、产生社会影响等的严重程度确定。 成的经济损失、产生社会影响等的严重程度确定。
设计使用年限分类 类别 1 2 3 4 设计使用年限（ 设计使用年限（年） 5 25 50 100 示例 临时性结构 易于替换的结构构件 普通房屋和构筑物 纪念性建筑和特别重要的建筑物
设计基准期指为确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的 设计基准期指为确定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。 统一标准》规定设计基准期为50年 时间参数。《统一标准》规定设计基准期为 年。
第2章 结构设计基本原理
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主要内容： 主要内容：
结构可靠度及结构设计方法 荷载和材料强度的取值 概率极限状态设计法 极限状态设计表达式
重点： 重点：
结构可靠度及结构设计方法 荷载和材料强度的取值 概率极限状态设计法
本章主要内容与重点
第2章 结构设计基本原理
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在设计基准期内不一定出现， 在设计基准期内不一定出现，而 一旦出现其量值很大且持续时间 很短的作用。 很短的作用。 在设计基准期内其量值不随时间 变化，或其变化与平均值相比可 变化， 以忽略不计的作用。 以忽略不计的作用。 在设计基准期内其量值随时间变 化，且其变化与平均值相比不可 忽略的作用。 忽略的作用。
2.2 荷载和材料强度的取值
第2章 结构设计基本原理
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荷载标准值(characteristic value of a load) 荷载标准值 )
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。 荷载标准值是建筑结构按极限状态设计时采用的荷载基本代表值。荷 是建筑结构按极限状态设计时采用的荷载基本代表值 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， 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 Pk 。 永久荷载标准值——按结构设计 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。 规定的尺寸和材料容重平均值确定。
建筑结构的安全等级 安全等级 一级 二级 三级 破坏后果 很严重 严 重 不严重 建筑物类型 重要的房屋 一般的房屋 次要的房屋
建筑物中各类结构构件的安全等级宜与整个结构的安全等级相同， 结构构件的安全等级宜与整个结构的安全等级相同 建筑物中各类结构构件的安全等级宜与整个结构的安全等级相同，但 允许对部分结构构件根据其重要程度和综合效益进行适当的调整。 对部分结构构件根据其重要程度和综合效益进行适当的调整 允许对部分结构构件根据其重要程度和综合效益进行适当的调整。
——
如结构自重、土压力、 如结构自重、土压力、 预应力、地基沉降、 预应力、地基沉降、焊 接等。 接等。 如楼面活荷载、吊车荷 如楼面活荷载、 载、风荷载、雪荷载、 风荷载、雪荷载、 温度变化等。 温度变化等。
可变作用 ——
——
偶然作用 ——
——
如爆炸力、撞击力、 如爆炸力、撞击力、罕 遇的地震等。 遇的地震等。
材料强度标准值的概率含义
——
如楼面的人员荷载、 如楼面的人员荷载、吊 车荷载等。 车荷载等。
2.1 结构可靠度及结构设计方法
第2章 结构设计基本原理
石家庄铁路职业技术学院
1 结构上的作用 结构上的作用(action)和作用效应 和作用效应(effect of an action) 和作用效应
按结构的反应特点可分为二类 （3）按结构的反应特点可分为二类： 按结构的反应特点可分为二类：
2.1 结构可靠度及结构设计方法
第2章 结构设计基本原理
石家庄铁路职业技术学院
1 结构上的作用 结构上的作用(action)和作用效应 和作用效应(effect of an action) 和作用效应
按随空间位置的变异可分为二类 （2）按随空间位置的变异可分为二类： 按随空间位置的变异可分为二类：
2.1 结构可靠度及结构设计方法
第2章 结构设计基本原理
石家庄铁路职业技术学院
设计使用年限(design working life)和设计基准期 4 设计使用年限 和设计基准期 （design reference period)
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 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，即结构在规定的条件下所应达到的使用年限。 预定目的使用的时期，即结构在规定的条件下所应达到的使用年限。 设计使用年限的概念不同于实际寿命、耐久年限或设计基准期。 设计使用年限的概念不同于实际寿命、耐久年限或设计基准期。《建 的概念不同于实际寿命 筑结构可靠度设计统一标准》规定了各类建筑结构的设计使用年限。 筑结构可靠度设计统一标准》规定了各类建筑结构的设计使用年限。
2.1 结构可靠度及结构设计方法
第2章 结构设计基本原理
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混凝土结构构件设计计算方法(calculation method for design) 混凝土结构构件设计计算方法
最早的计算理论，沿用弹性理论假设。 容 许 应 力 法：最早的计算理论，沿用弹性理论假设。 破 坏 阶 段 法：与容许应力法的主要区别是在考虑材料塑性性能 的基础上，按破坏阶段计算构件截面的承载能力。 的基础上，按破坏阶段计算构件截面的承载能力。 明确规定结构按三种极限状态进行设计， 极 限 状 态 设 计 法：明确规定结构按三种极限状态进行设计，是工程 结构设计理论的重大发展。 结构设计理论的重大发展。 概率极限状态设计法： 概率极限状态设计法：在极限状态设计法的基础上考虑结构的可靠 概率，按发展阶段，该法可分为三个水准。 概率，按发展阶段，该法可分为三个水准。
上述各种作用作用在结构或结构构件上， 上述各种作用作用在结构或结构构件上，由此在结构内产生的内力和 变形（如轴力、剪力、弯矩以及挠度、转角和裂缝等）称为作用效应 作用效应。 变形（如轴力、剪力、弯矩以及挠度、转角和裂缝等）称为作用效应。
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2.1 结构可靠度及结构设计方法
第2章 结构设计基本原理
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使结构产生的加速度可以忽略不计的 作用。 作用。 如结构自重、 如结构自重、住宅或办 公楼的楼面活荷载
静态作用 ——
——
动态作用 ——
使结构产生的加速度不可忽略不计的 作用。 作用。在结构分析时一般均应考虑其 动力效应。 动力效应。
——
如吊车荷载、地震作用、 如吊车荷载、地震作用、 大型动力设备的作用、 大型动力设备的作用、 高耸结构上的风荷载等。 高耸结构上的风荷载等。
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》 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。 查取。
2.2 荷载和材料强度的取值
第2章 结构设计基本原理
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材料强度的变异性及统计特性(variability and statistical 3 材料强度的变异性及统计特性 characteristic of material strength )
水准Ⅰ 水准Ⅰ — 半概率法
水准Ⅱ 水准Ⅱ — 近似概率法
水准Ⅲ 水准Ⅲ — 全概率法
2.1 结构可靠度及结构设计方法
第2章 结构设计基本原理
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荷载的统计特性(statistical characteristic of a load) 荷载的统计特性
我国对建筑结构的各种恒载、民用房屋楼面活荷载、 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， 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。 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。 机过程来描述。对可变荷载随机过 极值Ⅰ 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。 基准期内的最大值的概率分布。
1 结构上的作用 结构上的作用(action)和作用效应 和作用效应(effect of an action) 和作用效应
结构上的作用是指施加在结构上的集中力或分布力，以及引起结构外加 结构上的作用是指施加在结构上的集中力或分布力， 是指施加在结构上的集中力或分布力 变形或约束变形的原因（地震、基础差异沉降、温度变化、混凝土收缩等）。 变形或约束变形的原因（地震、基础差异沉降、温度变化、混凝土收缩等）。 结构上的作用可按下列性质分类： 结构上的作用可按下列性质分类： 按随时间的变异可分为三类 （1）按随时间的变异可分为三类： 按随时间的变异可分为三类： 永久作用 ——
第2章 结构设计基本原理
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