混凝土结构设计的基本原则PPT课件
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混凝土结构设计规范GB课件
分析方法
可采用数值模拟方法，如有限元法、有限差分法等，进行结构分析，获取结构 的内力分布和变形特征。
耐久性设计
环境类别
根据混凝土结构所处环境的不同 ，应确定相应的环境类别，并采
取相应的耐久性设计措施。
耐久性要求
混凝土结构应满足在使用年限内 的耐久性要求，防止因环境侵蚀
导致结构性能降低或破坏。
材料选用
结构构件裂缝控制等级与最大裂缝宽度限值
裂缝控制等级
根据结构的重要性和使用环境，确定构 件的裂缝控制等级，一般分为一级、二 级和三级，不同等级对应不同的裂缝宽 度限值。
VS
最大裂缝宽度限值
根据裂缝控制等级和构件类型，确定构件 的最大裂缝宽度限值，以保证结构在使用 过程中不出现过大裂缝，确保结构的安全 性和耐久性。
根据受拉构件的承载力要求和规范中的最小配筋 率要求，确定受拉钢筋的数量和布置方式。
承载力计算
采用规定的公式计算受拉构件的承载力，考虑混 凝土的抗拉强度和钢筋的抗拉性能。
裂缝控制
对受拉构件的裂缝宽度和间距进行控制，确保满 足规范中的裂缝宽度限值和结构的使用要求。
04
钢筋混凝土结构构造要求
钢筋的选用与布置
一般规定
设计使用年限
混凝土结构的设计使用年限应符 合规范要求，根据结构的重要性
和预期使用环境确定。
安全等级
混凝土结构的安全等级应根据结构 的重要性和破坏后果的严重性确定 ，设计时应采用相应的安全系数和 设计方法。
抗震设计
在地震区，混凝土结构应按照抗震 设计要求进行设计，保证结构在地 震作用下的安全性。
钢筋种类
根据结构的重要性和使用环境，选择合适的钢筋种类，如 HRB400、HRB500等。
可采用数值模拟方法，如有限元法、有限差分法等，进行结构分析，获取结构 的内力分布和变形特征。
耐久性设计
环境类别
根据混凝土结构所处环境的不同 ，应确定相应的环境类别，并采
取相应的耐久性设计措施。
耐久性要求
混凝土结构应满足在使用年限内 的耐久性要求，防止因环境侵蚀
导致结构性能降低或破坏。
材料选用
结构构件裂缝控制等级与最大裂缝宽度限值
裂缝控制等级
根据结构的重要性和使用环境，确定构 件的裂缝控制等级，一般分为一级、二 级和三级，不同等级对应不同的裂缝宽 度限值。
VS
最大裂缝宽度限值
根据裂缝控制等级和构件类型，确定构件 的最大裂缝宽度限值，以保证结构在使用 过程中不出现过大裂缝，确保结构的安全 性和耐久性。
根据受拉构件的承载力要求和规范中的最小配筋 率要求，确定受拉钢筋的数量和布置方式。
承载力计算
采用规定的公式计算受拉构件的承载力，考虑混 凝土的抗拉强度和钢筋的抗拉性能。
裂缝控制
对受拉构件的裂缝宽度和间距进行控制，确保满 足规范中的裂缝宽度限值和结构的使用要求。
04
钢筋混凝土结构构造要求
钢筋的选用与布置
一般规定
设计使用年限
混凝土结构的设计使用年限应符 合规范要求，根据结构的重要性
和预期使用环境确定。
安全等级
混凝土结构的安全等级应根据结构 的重要性和破坏后果的严重性确定 ，设计时应采用相应的安全系数和 设计方法。
抗震设计
在地震区，混凝土结构应按照抗震 设计要求进行设计，保证结构在地 震作用下的安全性。
钢筋种类
根据结构的重要性和使用环境，选择合适的钢筋种类，如 HRB400、HRB500等。
混凝土结构ppt课件全
26
假定②中，有四点与实际情况不符：
♠ (a)端支座大多有一定的嵌固作用，故配筋时应在梁、板端 支座的顶部放置一定数量的构造钢筋。 ♠(b)支承链杆可自由转动的假定，实质是忽略了次梁对板、 主梁对次梁的约束以及柱对主梁的约束，引起的误差将用折 算荷载的方式来加以修正。 ♠ (c)支座总是有一定宽度的，并不像计算简图中那样只集中 在一点上，所以要对支座弯矩和剪力进行调整。 ♠ (d)链杆支座没有竖向位移，假定成链杆实质上忽略了次梁 的竖向变形对板的影响，也忽略了主梁的竖向变形对次梁的 影响。
17
1.2 现浇单向板肋梁楼盖
♠单向板肋梁楼盖的设计步骤为： ♥①结构平面布置，确定板厚和主、次梁的截面尺寸； ♥②确定板和主、次梁的计算简图； ♥③荷载及内力计算； ♥④构件的截面设计、变形及裂缝宽度的验算； ♥⑤绘制施工图（平面表示法）
18
1.2.1 单向板的概念
♠ 一个方向受力的板，称为单向板。单向板的计算方法与梁
27
(2)计算单元
♠板可取lm宽度的板带作为其计算单元 ♠主、次梁的截面形状都是两侧带翼缘(板)的T形截面，楼盖 周边处的主、次梁则是一侧带翼缘的。 ♠每侧翼板的计算宽度取与相邻梁的中心距的一半。 ♠假定一根次梁的负荷范围以及次梁传给主梁的集中荷载范 围如图1．4 所示。
28
29
♠ 板、次梁主要承受均布线荷载， ♠ 主梁主要承受由次梁传来的集中荷载。
40
41
(8)内力计算
♠ 连续梁、板按弹性理论的内力计算有： ♥(a)等截面、等跨度、支座简支的连续梁、板的弹性内力 计算； ♥(b)均布荷载作用下，等截面不等跨，简支的连续梁、 板的弹性内力计算； ♥(c)不等截面不等跨连续梁、板的弹性内力计算。
假定②中，有四点与实际情况不符：
♠ (a)端支座大多有一定的嵌固作用，故配筋时应在梁、板端 支座的顶部放置一定数量的构造钢筋。 ♠(b)支承链杆可自由转动的假定，实质是忽略了次梁对板、 主梁对次梁的约束以及柱对主梁的约束，引起的误差将用折 算荷载的方式来加以修正。 ♠ (c)支座总是有一定宽度的，并不像计算简图中那样只集中 在一点上，所以要对支座弯矩和剪力进行调整。 ♠ (d)链杆支座没有竖向位移，假定成链杆实质上忽略了次梁 的竖向变形对板的影响，也忽略了主梁的竖向变形对次梁的 影响。
17
1.2 现浇单向板肋梁楼盖
♠单向板肋梁楼盖的设计步骤为： ♥①结构平面布置，确定板厚和主、次梁的截面尺寸； ♥②确定板和主、次梁的计算简图； ♥③荷载及内力计算； ♥④构件的截面设计、变形及裂缝宽度的验算； ♥⑤绘制施工图（平面表示法）
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1.2.1 单向板的概念
♠ 一个方向受力的板，称为单向板。单向板的计算方法与梁
27
(2)计算单元
♠板可取lm宽度的板带作为其计算单元 ♠主、次梁的截面形状都是两侧带翼缘(板)的T形截面，楼盖 周边处的主、次梁则是一侧带翼缘的。 ♠每侧翼板的计算宽度取与相邻梁的中心距的一半。 ♠假定一根次梁的负荷范围以及次梁传给主梁的集中荷载范 围如图1．4 所示。
28
29
♠ 板、次梁主要承受均布线荷载， ♠ 主梁主要承受由次梁传来的集中荷载。
40
41
(8)内力计算
♠ 连续梁、板按弹性理论的内力计算有： ♥(a)等截面、等跨度、支座简支的连续梁、板的弹性内力 计算； ♥(b)均布荷载作用下，等截面不等跨，简支的连续梁、 板的弹性内力计算； ♥(c)不等截面不等跨连续梁、板的弹性内力计算。
《混凝土结构设计》课件
《混凝土结构设计》PPT 课件
本课程介绍混凝土结构设计的基本原理和方法，涵盖了混凝土结构的概述、
材料和配合比、设计方法、施工和质量控制以及案例分析等内容。
课程简介目标
学习混凝土结构设计的基本概念和方法。
凝土结构的定
点和优势。
学习收益
掌握混凝土结构设计的核
心知识和技能，为实际工
程应用提供有力支持。
混凝土结构概述
定义和分类
介绍混凝土结构的基本概念和分类方法。
五］特点和优势
探讨混凝土结构的特点和与其他结构形式
相比的优势。
混凝土材料和配合比
压］原材料
分析混凝土所使用的原材料的性质和特点。
2 配合比设计原则
介绍混凝土配合比设计的基本原则和方法。
混凝土结构设计方法
学习如何计算混凝土结构所承受的荷载。
结构荷载和设计参数
了解混凝土结构设计中的荷载和设计参数。
结构设计方法
掌握混凝土结构设计的基本方法和步骤。
混凝土结构施工和质量控制
1 I施工过程和要求w 质量控制措施
详细讲解混凝土结构施工的过程和要求。
介绍混凝土结构施工中的质量控制措施。
案例分析
实际工程案例设计方案优化和改进
通过实际工程案例，展示混凝土结构设计的应用。
探讨如何优化和改进混凝土结构的设计方案。
主要内容回顾
总结本课程中涵盖的主要内容和核心概念。
学习收益
强调本课程学习对千参与实际工程的收益。
河海大水工钢筋混凝土课件第2章 钢筋混凝土结构基本设计原则
◎ 如（wmax≤[ wmax]）
结构的功能要求
结构的可靠性 reliability
■ 可靠性——安全性、适用性和耐久性的总称 ■ 就是指结构在规定的使用期限内（设计工作寿命=50 年），在规定的条件下（正常设计、正常施工、正常使 用和维护），完成预定结构功能的能力。
■ 结构可靠性越高，建设造价投资越大。
超过该极限状态，结构就不能满足预定的适用性和耐久 性的功能要求。
◆ 过大的变形、侧移（影响非结构构件、不安全感、不能正常使 用（吊车）等）； ◆ 过大的裂缝（钢筋锈蚀、不安全感、漏水等）； ◆ 过大的振动（不舒适）； ◆ 其他正常使用要求。
结构功能的极限状态
◆ 结构能够满足功能要求而良好地工作，则称结构是“可 靠”的或“有效”的。反之，则结构为“不可靠”或“失 效”。
（2）作用效应 作用在结构上产生的内力和变形等。 ◆由直接作用（荷载）引起的效应称为荷载效应。
结构的作用
2、荷载的分类
（1）时间的长短和性质
永久荷载G：不随时间变化，或变化幅度可以忽略 可变荷载Q：随时间变化，且变化幅度不可以忽略 偶然荷载：可能存在，但不一定出现，一旦出现效
应很大，如爆炸
实质 以确定值（代表值）表达不确定的随机变 量，便于设计时，定量描述和运算；
（2）取值原则 根据荷载概率分布特征，控制保证率。
结构的作用
4、荷载标准值
（3）标准值取值 ◆永久荷载的标准值Gk
取正态分布的平均值，保证率为50％；
◆可变荷载的代表值Qk
标准值：基本代表值，保证率95％；
◎ 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。
结构的功能要求
结构的功能要求
结构的可靠性 reliability
■ 可靠性——安全性、适用性和耐久性的总称 ■ 就是指结构在规定的使用期限内（设计工作寿命=50 年），在规定的条件下（正常设计、正常施工、正常使 用和维护），完成预定结构功能的能力。
■ 结构可靠性越高，建设造价投资越大。
超过该极限状态，结构就不能满足预定的适用性和耐久 性的功能要求。
◆ 过大的变形、侧移（影响非结构构件、不安全感、不能正常使 用（吊车）等）； ◆ 过大的裂缝（钢筋锈蚀、不安全感、漏水等）； ◆ 过大的振动（不舒适）； ◆ 其他正常使用要求。
结构功能的极限状态
◆ 结构能够满足功能要求而良好地工作，则称结构是“可 靠”的或“有效”的。反之，则结构为“不可靠”或“失 效”。
（2）作用效应 作用在结构上产生的内力和变形等。 ◆由直接作用（荷载）引起的效应称为荷载效应。
结构的作用
2、荷载的分类
（1）时间的长短和性质
永久荷载G：不随时间变化，或变化幅度可以忽略 可变荷载Q：随时间变化，且变化幅度不可以忽略 偶然荷载：可能存在，但不一定出现，一旦出现效
应很大，如爆炸
实质 以确定值（代表值）表达不确定的随机变 量，便于设计时，定量描述和运算；
（2）取值原则 根据荷载概率分布特征，控制保证率。
结构的作用
4、荷载标准值
（3）标准值取值 ◆永久荷载的标准值Gk
取正态分布的平均值，保证率为50％；
◆可变荷载的代表值Qk
标准值：基本代表值，保证率95％；
◎ 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。
结构的功能要求
钢筋混凝土结构设计的基本规定.pptx
➢ 可靠度
➢ 极限状态设计方法
➢ 正常使用极限状态的验算内容
➢ 混凝土的强度等级、设计强度、立方体抗压强度、轴心抗压强度、轴心抗拉强度
第29页/共30页
感谢您的观看。
第30页/共30页
钢筋混凝土结构设计的基本规定 －－承载能力极限状态设计表达式
荷载组第合17页（/共略30）页
钢筋混凝土结构设计的基本规定 －－正常使用极限状态设计表达式
第18页/共30页
钢筋混凝土结构设计的基本规定 －－正常使用极限状态设计表达式
第19页/共30页
钢筋混凝土结构设计的基本规定 －－正常使用极限状态设计表达式
第7页/共30页
钢筋混凝土结构设计的基本规定 －－设计基准期
50 years
第8页/共30页
钢筋混凝土结构设计的基本规定 －－设计使用年限
第9页/共30页
钢筋混凝土结构设计的基本规定 －－极限状态方程
第10页/共30页
钢筋混凝土结构设计的基本规定 －－极限状态方程
第11页/共30页
钢筋混凝土结构设计的基本规定 －－可靠指标
第24页/共30页
钢筋混凝土结构设计的基本规定 －－混凝土强度
第25页/共30页
钢筋混凝土结构设计的基本规定 －－钢筋强度
第26页/共30页
钢筋混凝土结构设计的基本规定 －－荷载代表值
第27页/共30页
钢筋混凝土结构设计的基本规定 －－荷载代表值
第28页/共30页
➢ 极限状态
钢筋混凝土结构设计的基本规定 －－总结
U＝R－S
第12页/共30页
u
第13页/共30页
钢筋混凝土结构设计的基本规定 －－设计可靠指标
第14页/共30页
混凝土结构设计完整的ppt课件
要一个方向受力的板。 重要概念：荷载按构件刚度分配,按短跨方向传递。
《规范》规定：混凝土板应按下列原则进行计算：
1．两对边支承的板和单边嵌固的悬臂板，应按单向板计算；
2．四边支承的板（或邻边支承或三边支承）应按下列规定计 算：
（1）当长边与短边长度之比大于或等于3时，可按沿短边方向受 力的单向板计算；
（梁净长）1/3
(梁净长)1/4
（梁净长）1/3 (梁净长)1/4
6900 6 22 2/4
250 6 22 4/2
1800 150 150 6 22 4/2
2 20
250 6 22 4/2
内力重分布的过程
三个阶段： （1）弹性体系； （2）支座和跨中截面先后出现裂缝； （3）支座塑性铰形成。
超静定钢筋砼结构内力重分布的两个过程： 第一：受拉砼开裂至第一个塑性铰形成； 第二：第一个塑性铰形成直到结构破坏。
连续梁的设计弯矩按弹性计算，截面配筋按极限状态计算， 两者不一致？
超静定结构塑性内力重分布的概念
3.跨中弹性最不利弯矩和
M 跨中
1.02M0
1 2
(M
l
M
r
)
4.调幅后支座和跨中截面弯矩均不小于1/3Mo；
5.各控制截面的剪力设计值按荷载最不利布置和调 幅后支座弯矩由静力平衡条件计算确定。
例：按弯矩调幅法计算如图所示双 跨连续梁的支座及跨中弯矩。（图 中给出的是用线弹性方法计算出的 最不利支座及跨中弯矩，调幅系数 β=0.2，F=100kN,l=6m）
结构； （2）处于严重侵蚀性环境中的混凝土结构； （3）直接承受动力和重复荷载的混凝土结构 （4）要求有较高承载力储备的混凝土结构； （5）配置延性较差的受力钢筋的混凝土结构。
《规范》规定：混凝土板应按下列原则进行计算：
1．两对边支承的板和单边嵌固的悬臂板，应按单向板计算；
2．四边支承的板（或邻边支承或三边支承）应按下列规定计 算：
（1）当长边与短边长度之比大于或等于3时，可按沿短边方向受 力的单向板计算；
（梁净长）1/3
(梁净长)1/4
（梁净长）1/3 (梁净长)1/4
6900 6 22 2/4
250 6 22 4/2
1800 150 150 6 22 4/2
2 20
250 6 22 4/2
内力重分布的过程
三个阶段： （1）弹性体系； （2）支座和跨中截面先后出现裂缝； （3）支座塑性铰形成。
超静定钢筋砼结构内力重分布的两个过程： 第一：受拉砼开裂至第一个塑性铰形成； 第二：第一个塑性铰形成直到结构破坏。
连续梁的设计弯矩按弹性计算，截面配筋按极限状态计算， 两者不一致？
超静定结构塑性内力重分布的概念
3.跨中弹性最不利弯矩和
M 跨中
1.02M0
1 2
(M
l
M
r
)
4.调幅后支座和跨中截面弯矩均不小于1/3Mo；
5.各控制截面的剪力设计值按荷载最不利布置和调 幅后支座弯矩由静力平衡条件计算确定。
例：按弯矩调幅法计算如图所示双 跨连续梁的支座及跨中弯矩。（图 中给出的是用线弹性方法计算出的 最不利支座及跨中弯矩，调幅系数 β=0.2，F=100kN,l=6m）
结构； （2）处于严重侵蚀性环境中的混凝土结构； （3）直接承受动力和重复荷载的混凝土结构 （4）要求有较高承载力储备的混凝土结构； （5）配置延性较差的受力钢筋的混凝土结构。
混凝土结构设计原理(课件)
高性能混凝土的研究和应用，使得混凝土 结构的性能更加优异，满足了更加复杂和 多样化的工程需求。
02 混凝土结构设计基本原则
结构设计原则
01
02
03
04
Hale Waihona Puke 结构完整性确保混凝土结构在各种工况下 的整体性，避免出现裂缝、断
裂等损伤。
承载能力
根据预期的载荷和应力要求， 设计混凝土结构的承载能力。
耐久性
考虑环境因素和预期使用寿命 ，确保混凝土结构在使用期间
工现场进行搅拌、浇注和养护的混凝土构件。
按受力特点分类
混凝土结构可以分为框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构等。框架结构的受力特 点是主要承受横向和纵向的荷载，通过梁和柱的连接实现；剪力墙结构的受力特点是主 要承受横向荷载，通过剪力墙的连接实现；框架-剪力墙结构的受力特点是结合了框架
和剪力墙的特点，形成了一种混合结构形式。
05 混凝土结构设计中的问题 及解决措施
混凝土裂缝问题及解决措施
总结词
混凝土裂缝是混凝土结构设计中 常见的问题，会导致结构承载能
力下降和耐久性降低。
原因分析
混凝土裂缝产生的原因包括施工过 程控制不当、结构设计不合理、材 料质量不合格等。
解决措施
针对不同原因采取相应的解决措施， 如加强施工过程控制、优化结构设 计、选用优质材料等。
混凝土结构发展历程
19世纪中叶
20世纪初
随着水泥和混凝土技术的发展，混凝土开 始被应用于建筑和桥梁工程中。
钢筋混凝土的发明和应用，使得混凝土结 构的强度和稳定性得到了显著提高。
20世纪50年代
21世纪初
预应力混凝土的出现，进一步提高了混凝 土结构的承载能力和耐久性，为现代大型 混凝土结构的建造奠定了基础。
《混凝土结构基本原理》详解PPT课件
下表面受到垫板向内的摩擦力，阻碍试件横向变
形，就如在试件上下端设置了一个“套箍”。破坏 时
试件中部外围混凝土的横向变形受约束小，首先发
生剥落。
影响机理：“套箍作用”→约束横向变形→限制裂缝开展
→
强度提高。
思考：如果试件的尺寸变小（或变大），这种“套箍作用”
对混凝土强度的影响变化？
如果将试件的高度加大, 这种“套箍作用”对强度
3. 轴心抗压强度
土木工程学院
混凝土结构基本原理
a) 轴心抗压强度（棱柱体抗压强度）fc (compression)
标准试件：150mm× 150mm ×300mm的棱柱体 标准养护条件 标准试验方法 在上述条件下测得的抗压强度为 fc
b) 轴心抗压强度标准值 fck c) 轴心抗压强度的工程意义
土木工程学院
① 混凝土的抗压强度
混凝土结构基本原理
1. 立方体抗压强度和强度等级
a) 立方体抗压强度 fcu (cube) （单位：N/mm2、MPa） ● 标准试件： 边长为150mm的立方体 ● 标准养护条件：温度20±3℃、相对湿度90％、养护28天 ● 标准试验方法：标准加载速率、试件表面不涂油在上述条 件下测得的抗压强度为 fcu。
土木工程学院
混凝土结构基本原理
第 2 章 混凝土结构材料的物理力学性能
.
1
17.05.2020
土木工程学院
混凝土结构基本原理
本章主要介绍：
1. 混凝土的基本力学性能； 2. 钢筋的基本力学性能； 3. 钢筋与混凝土的共同工作性能。
.
2
17.05.2020
土木工程学院
混凝土结构基本原理
§2.1 混凝土的物理力学性能
混凝土结构设计原理(课件)
使用应变计算法，确定结构的应变分布和变形情况，以满足设计要求。
结构形式和构件设计
1
砖混结构
2
采用砖混结构，充分利用砖和混凝土的
特点，提高结构的耐久性。
3
框架结构
采用框架结构，具有良好的刚度和承载 力，适用于大跨度建筑。
板-柱结构
采用板-柱结构，方便施工和装修，提高 建筑的使用效率。
配筋设计和构造措施
混凝土结构设计原理(课 件)
本课件介绍混凝土结构设计的重要性、混凝土的基本性质和材料特点，以及 混凝土结构设计的基本原理。
荷载分析和设计准则
1 作用力研究
通过分析建筑物所承受的各种力，确定荷载大小和作用位置。
2 设计准则
根据国家和地区的规范，制定合适的设计准则，确保结构的安全性和稳定性。
3 结构应变计算
2 施工工艺
采用高强度水泥和添加剂， 提高混凝土的强度和耐久 性。
采用适当的施工工艺，控 制混凝土的质量和强度发 展。
3 结构设计
根据高强混凝土的性能要 求，进行结构设计和配筋 计算。
钢筋混凝土设计原理
钢筋配筋
根据混凝土结构的荷载和使用要 求，设计合适的钢筋配筋方案。
结构分析
采用弹性分析和塑性分析方法， 对钢筋混凝土结构进行计算和优 化。
按照国家和地区的规范要求，制定设计和施工方案。
3
性能设计
根据结构的使用要求，进行性能设计，确保结构的可靠性和安ห้องสมุดไป่ตู้性。
预应力混凝土设计原理
预应力原理
通过预应力杆件施加预先调整的应力，改善混 凝土结构的承载能力。
设计方法
根据结构的荷载和预应力要求，进行预应力混 凝土的配筋设计。
高强混凝土设计原理
结构形式和构件设计
1
砖混结构
2
采用砖混结构，充分利用砖和混凝土的
特点，提高结构的耐久性。
3
框架结构
采用框架结构，具有良好的刚度和承载 力，适用于大跨度建筑。
板-柱结构
采用板-柱结构，方便施工和装修，提高 建筑的使用效率。
配筋设计和构造措施
混凝土结构设计原理(课 件)
本课件介绍混凝土结构设计的重要性、混凝土的基本性质和材料特点，以及 混凝土结构设计的基本原理。
荷载分析和设计准则
1 作用力研究
通过分析建筑物所承受的各种力，确定荷载大小和作用位置。
2 设计准则
根据国家和地区的规范，制定合适的设计准则，确保结构的安全性和稳定性。
3 结构应变计算
2 施工工艺
采用高强度水泥和添加剂， 提高混凝土的强度和耐久 性。
采用适当的施工工艺，控 制混凝土的质量和强度发 展。
3 结构设计
根据高强混凝土的性能要 求，进行结构设计和配筋 计算。
钢筋混凝土设计原理
钢筋配筋
根据混凝土结构的荷载和使用要 求，设计合适的钢筋配筋方案。
结构分析
采用弹性分析和塑性分析方法， 对钢筋混凝土结构进行计算和优 化。
按照国家和地区的规范要求，制定设计和施工方案。
3
性能设计
根据结构的使用要求，进行性能设计，确保结构的可靠性和安ห้องสมุดไป่ตู้性。
预应力混凝土设计原理
预应力原理
通过预应力杆件施加预先调整的应力，改善混 凝土结构的承载能力。
设计方法
根据结构的荷载和预应力要求，进行预应力混 凝土的配筋设计。
高强混凝土设计原理
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虽设计保证 M M u
河南理工大学土木工程学院
不一定安全（可靠）!
2021/2/27
一、 结构的功能要求
河南理工大学土木工程学院
2021/2/27
一、 结构的功能要求
3.结构的功能要求
结构设计的目的：在一定的经济条件下，使结构在预定 的使用期限内能满足设计所预期的各种功能要求，包括 安全性、适用性和耐久性。
设计使用年限是设计规定的结构或构件不需进行大修就 能按预期目的使用、完成预定功能的时期，即结构在规 定的条件下所应达到的使用年限。
设计基准期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。
河南理工大学土木工程学院
2021/2/27
一、 结构的功能要求
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。 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。
按时间变异性分 永久作用：在设计基准期内量值基本不变，如自重、土压力等
可变作用：在设计基准期内量值随时间变化且其变化与平均值 相比不可忽略，如楼面活荷载、吊车荷载等 偶然作用：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，如地震、爆炸、冲击等 按空间位置的变异性分 固定作用：在结构上具有固定的分布，如自重、固定设备荷载等
（（21））结影构响构正件常或使连用接或发外生观材的料变强形度。破坏，或因过度变形而不适于 继（续2）承影载响。正常使用或耐久性能的局部破坏（包括裂缝）。 （3）结影构响转正变常为使机用动的体 振系 动。 （4）结影构响或正构常件使丧用失的稳 其定 他（ 特如 定压 状屈 态等 。）。 （5）地基丧失承载能力而破坏（如失稳等）。
缝然不等发事。生件锈（蚀如等地。震、校核洪水位等）发生时和发生后，结构仍能保
持必需的承载力和稳定性，不致发生倒塌或连续破坏而造成生命
财产的严重损失。
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一、 结构的功能要求
4.结构的可靠性与安全等级 设计使用年限 可靠性：结构或构件在规定的时间内，规定的条件下完 成预定功能的能力。
Z g( X1, X 2 , , X n ) —— 功能函数
当功能函数中仅包括作用效应 S 和结构抗力R 两个基本变量时，可得
Z g(R, S) R S 当 Z 0 时，结构处于可靠状态 当 Z 0 时，结构处于失效状态 当 Z 0 时，结构处于极限状态 Z g( X1, X 2 , , X n ) 0 —— 极限状态方程
1.混凝土结构定义与分类
结构：由不同受力构件组成的承受各种外部作用的骨架
按空间位置和力的传递 关系分为： 水平承重结构、竖向承 重结构、地下承重结构
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一、 结构的功能要求
2.结构上的作用、作用效应和结构抗力
直接作用 ：指施加在结构上的荷载，如恒荷载、风荷载等
可动作用：在结构上一定范围内可任意分布的作用，如人群荷载
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一、 结构的功能要求
作用效应和结构抗力
指作用引起的结构 或构件的内力、变
形和裂缝等
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
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一、 结构的功能要求
规定的条件
正常设计、施工、使用和维护条件下
预定功能
安全性、适用性、耐久性
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一、 结构的功能要求
可靠性与经济性相协调
根据破坏后果的严重性，将建筑物划分为三个安全 等级。
安全 等级
破坏 后果
建筑物 类型
一级 二级 三级
很严重 严重 不严重
重要建筑 一般建筑 次要建筑
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二、 结构的极限状态
结构的极限状态(limit state) 临界状态
承载能力极限状态 正常使用极限状态
安全性 适用性、耐久性
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二、 结构的极限状态方程和可靠度
2、结构的功能函数和极限状态方程
结构构件的工作状态可用包括各有关变量在内的结构功能 函数来表达。
第三章 混凝土结构基本
设计原则
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本章重点
➢ 理解结构上的作用、作用效应和结构抗力的概念及 其随机特性；
➢ 了解混凝土结构设计方法的理论基础——可靠度理
论；
➢ 掌握我国规范的设计方法——概率极限状态设计法。
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一、 结构的功能要求
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二、 结构的极限状态
1. 极限状态定义与分类
若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规定的 某一功能要求，此状态即为该功能的极限状态。承载能力极限状态和 正常使用极限状态。
承载能力极限状态：结构或构件达到最大承载能力或不适于承载的过大变形。 正（常1使）用整极个限结状构态或：结结构构的或一构部件分达作到正为常刚使体用失或去耐平久衡性（能如的倾某项覆规等定）的。限值。
3. 结构设计中的不确定性
g+q
M 1 (g q)l 2 8
随机变量
a. 恒载 g与构件尺寸、材料容重等有关 b. 活载 q的数值是随时在变化的 c. 计算跨度 l 的不准确
Mu
f y As h0
0.5
f y As
f
c
b
a.材料强度 fy 和 fc 的离散 b.截面尺寸h0和 b 的施工误差
◆◆◆适安耐用全久性性性SDSeaurfvreiatcybeialibtiylity
可靠性
结结构构在在在正正正常常常使使设用用计荷、、载维施作护工用条、下件使具下用有应情良有况好足下的够能工的承作耐受久性可性。能。如出完不现好产的使生各用影种到响
使直设用计接的规作过定用大的和变年间形限接或。作振如用幅，，，混如不凝施发土加生不的足发荷以生载让严、使重外用风加者化变感、形到腐、不蚀约、安束脱的变落过形，宽;在钢的偶筋裂
作用
间接作用 ：指引起结构外加变形和约束变形的其它作用， 如地基沉降、温度变化、混凝土收缩等。
作用的分类 结构的反应特点分
静态作用：使结构产生的加速度可以忽略不计的作用，如自重
动态作用：使结构产生的加速度不可忽略的作用，如地震、吊
车荷载等
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一、 结构的功能要求