混凝土建筑结构设计 顾祥林1混凝土结构设计概论共23页PPT资料

混凝土结构设计规范 建筑结构荷载规范 建筑地基基础设计规范 建筑抗震设计规范 高层建筑混凝土结构技术规程
三、混凝土结构的设计准则
1. 规范及设计理论
允许应力 设计法
破坏阶段 设计法
极限状态 设计法
半经验半概率 法 近似概率法
全概率法
材料力学的方法
按经验法确定安 全系数
生命全过程设 计法
混凝土结构设计规范
作用引起的内力与变形，也是随机变量 抵抗作用效应的能Hale Waihona Puke Baidu，也是随机变量
0 Z RS 0
0
结构处于失效状态 结构处于极限状态 结构处于可靠状态
三、混凝土结构的设计准则
5. 基于概率的极限状态设计法
S和R符合正态分布
则Z也符合正态分布
结构的失 效概率
0
P f f(Z)d ZP(Z0)
6. 实用的设计表达式
直接用目标可靠指标进行结构设计，需要大量的统 计数据，比较复杂
采用荷载、强度标准值，相应的分项系数 和组合系数表示的实用设计表达式
分项系数是按目标可靠指标，并考虑工程经验确定 的，使两种方法具有相同或相近的可靠性
三、混凝土结构的设计准则
6. 实用的设计表达式
承载能力极限状态设计表达式
天沟板
柱间支 撑
基础
围护墙
二、混凝土建筑结构形式
3. 多层建筑结构
正立面图
二、混凝土建筑结构形式
4. 高层建筑结构
372.000
301.100 270.000
176.400
34.600 4.100
三、混凝土建筑结构的组成
三、混凝土建筑结构的组成
三、混凝土结构的设计准则
1. 规范及设计理论
常用的规范
荷载
三、混凝土结构的设计准则
4. 作用和材料强度的取值
强度
强 度 标 准 值
随机变量 概率 密度
根据统计资料，运用
数理统计方法确定的
具有一定保证率（如
强度 标准
钢筋为97.73%,混凝土
值
为95%）的统计特征
值
强度 平均 值
材料强度
三、混凝土结构的设计准则
5. 基于概率的极限状态设计法
作用效应S 结构抗力R
概率 密度
为简化计算，引入可靠指标
Z RS Z R2 S2
Pf 1()
pf
Z Z
Z=R-S
三、混凝土结构的设计准则
5. 基于概率的极限状态设计法
目标可靠指标
安全等级 延性破坏 脆性破坏
一级 3.7 4.2
二级 3.2 3.7
三级 2.7 3.2
三、混凝土结构的设计准则
0 S 0 (G C G G k Q 1 C Q 1 Q 1 k i n 2Q C Q i C iQ ii) k R fs s,k fc c,k a k ,
n
0 S0 (G 'C G G k
Q C Q i C iQ iik ) R fsk ,fc,ka k,
n
Sk CGGk CQi qQ i ik) i1
四、混凝土建筑结构设计步骤
上 部 结楼 基 构盖 础
结构设计说明 结构设计计算书 结构设计图纸
准备工作
确定结 构方案
结构布置结 构计算简图
结构分析和 设计计算
了 掌 收制 解 握 集定 工 设 设工 程 计 计作 背 所 参计 景 需 考划
极限状态
承载能力 极限状态
正常使用 极限状态
三、混凝土结构的设计准则
4. 作用和材料强度的取值
所有能使结构产生内力和变形的原因统称为“作 用”。荷载是作用中的一部分。
荷载
概率
随机变量
密度
荷
载
根据统计资料，运
标 准
用数理统计方法确
值
定的具有一定保证
率（如95%）的统
计特征值
荷载 平均 值
荷载 标准 值
钢结构 木结构 组合结构
二、混凝土建筑结构形式
1. 结构形式
层数 用途
单层结构和多高层结构 工业厂房结构和民用建筑结构
一般为单 层结构
一般为多 高层结构
二、混凝土建筑结构形式
2. 单层建筑结构
屋架
天窗架
天窗架垂直支撑
屋面板
抗风柱
屋架下 弦水平 支撑
屋架端 部垂直 支撑
基础梁
托架
连系梁
吊车梁
排架柱
混凝土建筑结构设计
第一章 混凝土结构设计概论
顾祥林 同济大学土木工程学院建筑工程系
一、引言
1. 建筑结构
承担着建筑物在施工和使用过程中可能出现的各种环 境作用
合理的结构设计是建筑物安全、适用和耐久的保证。
一、引言
2. 建筑结构的种类
混凝土结构----本课程的对象 砌体结构
按建筑结构所使用 的主要建筑材料
基于概率的极限状态设计法
三、混凝土结构的设计准则
2. 结构的功能要求、可靠性与可靠度
功能要求
安全性、适用性和耐久性
概率度量
可靠性
可靠度
结构在规定的时间内，规 定的条件下完成预定功能 的概率
三、混凝土结构的设计准则
3. 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
满足设计规定的某一功能要求
i 1
s c

三、混凝土结构的设计准则
6. 实用的设计表达式
正常使用极限状态设计表达式
标准组合 频遇组合
n
SkC G G kC Q 1Q 1k C QiCQ iik) i2 n
SkC G G kC Q 1 f1Q 1k C QiCQ ii k ) i2
准永久值 组合
原资 始料
资 料
时间上和空间上
荷 结荷构构 载 构载件造 计 内效截要 算 力应面求
分组设 析合计
谢谢！
xiexie!