砌體結(jié)構(gòu)-建筑工程學(xué)院(已修改)
2025-01-30 18:35 本頁面
【正文】 砌體結(jié)構(gòu) （ Masonry Structure） 航天與建筑工程學(xué)院 Harbin Engineering University 第 3章 砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算方法 砌 體 結(jié) 構(gòu) 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法 第 3章 歷史回顧 航天與建筑工程學(xué)院 2 Ancient experiential method 古代經(jīng)驗(yàn)法 Allowable stress design method 容許應(yīng)力設(shè)計(jì)法 Failure stage design method 破壞階段設(shè)計(jì)法 Limit state design method 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 設(shè)計(jì)理論的發(fā)展 航天與建筑工程學(xué)院 4 發(fā)展軌跡： 古代經(jīng)驗(yàn)法 → 容許應(yīng)力設(shè)計(jì)法 → 破壞階段設(shè)計(jì)法 → 極限狀態(tài) 設(shè)計(jì)法 直接經(jīng)驗(yàn)法 ： 容許應(yīng)力設(shè)計(jì)法 ： ?將砌體看成是 理想的彈性材料 ， ?未考慮結(jié)構(gòu)材料的塑性性能， ?按材料力學(xué)的方法計(jì)算構(gòu)件在外荷載作用下的應(yīng)力 ， ?要求荷載作用下構(gòu)件的計(jì)算應(yīng)力 不超過砌體材料的容許應(yīng)力 ，其一般表達(dá)式為： ??? ??? ???? 為保結(jié)構(gòu)安全，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)引入一大于 1的 安全系數(shù) K， 則容許應(yīng)力 ： ? ? mfK? ?航天與建筑工程學(xué)院 破壞強(qiáng)度設(shè)計(jì)法 通過研究發(fā)現(xiàn)，上述 容許應(yīng)力法與實(shí)際相差較大 ， 1943年原蘇聯(lián)在規(guī)范（ Y57－ 43）中引入修正系數(shù)調(diào)整彈性理論計(jì)算和破壞試驗(yàn)結(jié)果的差異， 其一般表達(dá)式為： ( , )ik mKN R f a?式中： —— 安全系數(shù)，有試驗(yàn)得到 —— 荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的內(nèi)力 ikNK —— 結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力函數(shù) (.)Rmf —— 砌體平均極限強(qiáng)度 —— 截面幾何特征值 a解放初期，我國部分地區(qū)采用前蘇聯(lián)規(guī)范按破壞階段進(jìn)行設(shè)計(jì)。 航天與建筑工程學(xué)院 三系數(shù)表達(dá)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 考慮 荷載的不確定性 以及 材料強(qiáng)度的變異性 ， 1955年前蘇 聯(lián)頒布了按極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)的規(guī)范（ HNTY12055）。 其一般 表達(dá)式為 ： 于構(gòu)件的最小承載力。大可能產(chǎn)生的內(nèi)力應(yīng)小外荷載作用下構(gòu)件中最截面幾何特征。材料的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度；數(shù)；符合構(gòu)件受力特征的函在標(biāo)準(zhǔn)荷載下的內(nèi)力；荷載可能超越。荷載系數(shù)－－考慮結(jié)構(gòu)假定的誤差；工作條件的不同和計(jì)算工作條件系數(shù)－－考慮考慮材料變異；材料系數(shù)????????????? ?sfNsmksmkfnNNkkkk),(三種極限狀態(tài)： （ 1）承載能力極限狀態(tài)； （ 2）極限變形狀態(tài)； （ 3）裂縫出現(xiàn)和開展極限狀態(tài)。 三系數(shù)： （ 1） 荷載系數(shù) n 〖 考慮統(tǒng)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的超載 〗 （ 2） 材料系數(shù) k 〖 考慮材料性能變異 〗 （ 3） 工作系數(shù) m 〖 考慮材料在不同工作條件下作用發(fā)揮程度 〗 20世紀(jì) 50年代至 20世紀(jì) 70年代初，我國砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用前蘇聯(lián)規(guī)范的三系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法 ，也是我國砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法及在應(yīng)用規(guī)范方面的第一階段。 ? 實(shí)際上，所有 影響結(jié)構(gòu)安全度的因素 至今很難都作為 隨機(jī)變量處理而加以統(tǒng)計(jì)。 航天與建筑工程學(xué)院 8 多系數(shù)分析總系數(shù)表達(dá)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法（第二階段） 改進(jìn)采用了多系數(shù)分析、單一系數(shù)表達(dá)的方法 ， 1973年我國自行編制的第一部砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 《 磚石結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 （ GBJ3－ 73），采用半概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，承載能力設(shè)計(jì)表達(dá)式為 ： ( , )kmK N R f a?1 2 3 4 5K K K K K K C?上式中安全系數(shù)： K1―― 砌體強(qiáng)度變異影響系數(shù)（同類試件統(tǒng)計(jì)分析） K2―― 缺乏系統(tǒng)試驗(yàn)對(duì)砌體強(qiáng)度變異影響系數(shù) K3―― 砌筑質(zhì)量影響系數(shù) K4―― 尺寸偏差，計(jì)算假定誤差等影響系數(shù) 航天與建筑工程學(xué)院 9 K5―― 荷載變異影響系數(shù) C ―― 考慮各種最不利因素同時(shí)出現(xiàn)的組合系數(shù) 優(yōu)點(diǎn)： 以多系數(shù)分析、單系數(shù)表達(dá)確定安全系數(shù)，計(jì)算方便直觀； 缺點(diǎn) ： 無法定量計(jì)算所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)具有多少保證率 以分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法（第三階段） 將 概率理論 引入結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，可定量估計(jì)結(jié)構(gòu)的可靠水平， 1988年我國 《 砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 （ GBJ3－ 88）、 （ GB500032022）及（ GB500032022）采用了以 概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 。以 1984年頒布的 《 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) 》 （ GBJ68－ 84）為依據(jù)，設(shè)計(jì)考慮了 兩種極限狀
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