混凝土結(jié)構(gòu)設計方法(已修改)
2025-01-18 17:15 本頁面
【正文】 1 第二章 混凝土結(jié)構(gòu)設計方法 第二章 混凝土結(jié)構(gòu)設計方法 ◆ 工程結(jié)構(gòu)的設計需要保證 安全、可靠 、 經(jīng)濟合理 ◆ 由于實際工程結(jié)構(gòu)中存在多種不確定性 ◆ 結(jié)構(gòu)設計方法就是研究工程設計中的各種不確定性問題，取得 安全可靠與經(jīng)濟合理之間的均衡。 ◆ 結(jié)構(gòu)設計的目的 ： 在現(xiàn)有的技術(shù)基礎上，用最少的人力和物力消耗，獲得能夠完成全部功能要求的足夠可靠的結(jié)構(gòu) 。 ◆ 混凝土結(jié)構(gòu)設計方法經(jīng)歷了： 容許應力法、破損階段法、極限狀態(tài)設計法 引言 2 第二章 混凝土結(jié)構(gòu)設計方法 ◆ 材料力學中研究的是：單一材料、線彈性、簡單結(jié)構(gòu)。 ◆ 實際工程結(jié)構(gòu)遠比它復雜，如鋼筋混凝土梁的受彎，從安全角度考慮，需要確定其 極限受彎承載力 ； 而為控制正常使用階段的 裂縫和撓度變形 ，需要確定帶裂縫工作階段的受力情況。 采用 容許應力設計方法，無法統(tǒng)一這兩方面的要求 。 ◆ 因此， 首先根據(jù)工程結(jié)構(gòu)需要滿足實際使用的各種要求（ 結(jié)構(gòu)的功能 ），對安全可靠有更具體的科學定義。 ◆ 另一方面，需要盡可能詳細了解結(jié)構(gòu)在不同情況下（施工、使用、破壞）可能受到的各種外界影響 （各種荷載、溫度變化、沉降、收縮徐變、地震、侵蝕、凍融等） 的大小和變化情況。以及結(jié)構(gòu)尺寸、材料強度等的變異情況，以便科學合理的選定結(jié)構(gòu)可靠度。 3 第二章 混凝土結(jié)構(gòu)設計方法 結(jié)構(gòu)的功能 結(jié)構(gòu)的功能 Functions of Structure 一、結(jié)構(gòu)有功能要求：安全性、適用性、耐久性 ◆ 安全性 Safety ◎ 在偶然事件 （ 如地震 、 爆炸 ） 發(fā)生時和發(fā)生后 ， 結(jié)構(gòu)應能保持整體穩(wěn)定性 ， 不應發(fā)生倒塌或連續(xù)破壞而造成生命財產(chǎn)的嚴重損失 。 ◎ 結(jié)構(gòu)在預定的使用期間內(nèi)（ 橋梁結(jié)構(gòu)一般為 100年 ），應能承受在正常施工、正常使用情況下可能出現(xiàn)的各種荷載、外加變形（如超靜定結(jié)構(gòu)的支座不均勻沉降）、約束變形（如溫度和收縮變形受到約束時）等的作用。 4 第二章 混凝土結(jié)構(gòu)設計方法 結(jié)構(gòu)的功能 ◆ 適用性 Serviceability ◆ 耐久性 Durability ◎ 結(jié)構(gòu)在正常使用和正常維護條件下，應具有足夠的耐久性。即在各種因素的影響下（ 混凝土碳化、鋼筋銹蝕 ）， 結(jié)構(gòu)的承載力和剛度 不應隨時間有過大的降低，而導致結(jié)構(gòu)在其預定使用期間內(nèi)喪失安全性和適用性，降低使用壽命。 ◎ 結(jié)構(gòu)在正常使用期間 ， 具有良好的工作性能 。 如不發(fā)生影響正常使用的過大的變形 （ 撓度 、 側(cè)移 ） 、 振動 （ 頻率 、 振幅 ） ， 或產(chǎn)生讓使用者感到不安的過大的裂縫寬度 。 5 第二章 混凝土結(jié)構(gòu)設計方法 結(jié)構(gòu)的功能 二、結(jié)構(gòu)的可靠性 reliability ■ 可靠性 —— 安全性、適用性和耐久性的總稱。 ■ 結(jié)構(gòu)的可靠性 就是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi) （ 設計基準期 ，一般為 100年 ） ， 在規(guī)定的條件下 （ 正常設計 、 正常施工 、 正常使用和維護 ） ， 完成預定功能 （ 安全性 、 適用性 、 耐久性） 的能力 。 ■ 結(jié)構(gòu)的可靠度 就是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi) （ 設計基準期 ，一般為 100年 ） ， 在規(guī)定的條件下 （ 正常設計 、 正常施工 、正常使用和維護 ） ， 完成預定功能 （ 安全性 、 適用性 、 耐久性 ） 的概率 〕 。 ■ 結(jié)構(gòu)可靠性越高，建設造價投資越大。 6 第二章 混凝土結(jié)構(gòu)設計方法 結(jié)構(gòu)的功能要求 三、設計基準期 ■ 結(jié)構(gòu)的可靠性是有時間限制的，并不是無限期的。由于荷載過大或材料性能的改變，以及幾何尺寸和構(gòu)造的變化，任何一個結(jié)構(gòu)使用一定年限后就將逐步破壞。因此，在結(jié)構(gòu)設計時，必須對影響結(jié)構(gòu)使用期限的各種因素給出時間限度，即所謂 設計基準期 。 采用概率極限狀態(tài)設計，必須明確規(guī)定結(jié)構(gòu)設計基準期。 〈公路統(tǒng)一標準 GB/T502831999〉 規(guī)定，橋梁結(jié)構(gòu)的設計基準期為 100年。 ■ 設計基準期 是設計結(jié)構(gòu)時分析作用 (或荷載 )和材料等因素變化的時間依據(jù) ， 是結(jié)構(gòu)設計滿足功能需要或保證結(jié)構(gòu)可靠性的時間限度 ， 但是它 不等于結(jié)構(gòu)實際的使用壽命 。 當結(jié)構(gòu)實際使用年限超過設計基準期后 ， 并不意味著結(jié)構(gòu)已喪失使用功能而報廢 ， 在絕大多數(shù)情況下還可以維持使用 ， 只是結(jié)構(gòu)的可靠度比設計時逐漸減小 。 7 第二章 混凝土結(jié)構(gòu)設計方法 結(jié)構(gòu)的功能 ■ 如何在結(jié)構(gòu)可靠與經(jīng)濟之間取得均衡 ， 就是設計方法要解決的問題 。 ■ 顯然這種可靠與經(jīng)濟的均衡受到多方面的影響 ， 如國家經(jīng)濟實力 、 設計工作壽命 、 維護和修復等 。 ■ 規(guī)范規(guī)定的設計方法 ， 是這種均衡的最低限度 ， 也是國家法律 。 ■ 設計人員可以根據(jù)具體工程的重要程度 、
環(huán)評公示相關推薦
鄂ICP備17016276號-1