極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法ppt課件(已修改)
2025-05-13 00:06 本頁面
【正文】 第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法 第三章 按近似概率理論的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法 The Design Approach ◆ 工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要保證 安全可靠 、 經(jīng)濟(jì)合理 ◆ 由于實(shí)際工程結(jié)構(gòu)中存在多種不確定性 ◆ 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法就是研究工程設(shè)計(jì)中的各種不確定性問題，取得 安全可靠與經(jīng)濟(jì)合理之間的均衡 概 述 第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法 ◆ 容許應(yīng)力 設(shè)計(jì)方法 allowable stress Kf???安全系數(shù)材料強(qiáng)度][ ??◆ 安全系數(shù) K 是一個(gè)大于 ◆ K 越大，結(jié)構(gòu)安全度就越高，同時(shí)結(jié)構(gòu)材料用量也越多 ◆ 為取得安全可靠與經(jīng)濟(jì)合理的 均衡 ， 在綜合考慮各種不確定性因素影響后，可選取一個(gè)合適的安全系數(shù)。 概 述 第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法 ◆ 材料力學(xué)中研究的是：單一材料、線彈性、簡單結(jié)構(gòu) ◆ 實(shí)際工程結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比它復(fù)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(yīng)力設(shè)計(jì)方法，無法統(tǒng)一這兩方面的要求 。 概 述 第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法 ◆ 因此， 首先根據(jù)工程結(jié)構(gòu)需要滿足實(shí)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(xué)定義 ◆ 另一方面，需要盡可能詳細(xì)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的大小和變化情況 ◆ 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 ◆ 以及結(jié)構(gòu)尺寸、材料強(qiáng)度等的變異情況，以便科學(xué)合理的選定結(jié)構(gòu)可靠度。 第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法 極限狀態(tài) 極限狀態(tài) 結(jié)構(gòu)上的作用 、 作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力 作用 — 使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力或變形的原因 結(jié)構(gòu)上的作用 — 作用在結(jié)構(gòu)上的集中力和分布力 (荷載 ),以及引 起結(jié)構(gòu)約束變形和外加變形的各種原因 。 直接作用： 即作用在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力－ 荷載 間接作用： 引起結(jié)構(gòu)約束變形和外加變形的各種原因 。 1. 作用 （ 荷載 ） 的分類 dead load、 live load、 accidental load 按時(shí)間變異分類： 1） 永久荷載－恒荷載 :在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)其值不隨時(shí)間變化，或其變化與平均值相比可忽略不計(jì)。 第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法 2） 可變荷載－活荷載 :在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)其值隨時(shí)間變化，或其變化與平均值相比不可忽略。樓面活荷載、風(fēng)荷載、雪荷載。 3.）偶然荷載：在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)不一定出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)，其值很大，且作用時(shí)間很短的荷載。爆炸力、撞擊力。 按空間變異分類： 固定作用 、可動作用； 按結(jié)構(gòu)反應(yīng)分類 ：動態(tài)作用，靜態(tài)作用 作用效應(yīng) S： 作用在結(jié)構(gòu)上引起結(jié)構(gòu)的內(nèi)力 、 變形和裂縫 。 如彎矩 M、 軸力 N、 剪力 V、 扭矩 T、 撓度 f、 裂縫寬度 w 等 結(jié)構(gòu)抗力 R： 結(jié)構(gòu)抵抗作用效應(yīng)的能力 。 極限狀態(tài) S≤R 第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法 結(jié)構(gòu)的功能 結(jié)構(gòu)的功能要求 Functions of Structure 1. 結(jié)構(gòu)安全等級 2 荷載標(biāo)準(zhǔn)值 荷載標(biāo)準(zhǔn)值是荷載的 基本代表值 ； 具有一定概率的最大荷載值稱為荷載標(biāo)準(zhǔn)值。 是隨機(jī)變量，用數(shù)理統(tǒng)計(jì) 概率的方法處理。 結(jié)構(gòu)自重－恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值，用設(shè)計(jì)尺寸乘以材料容重確定。 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值－樓面荷載 屋面荷載 風(fēng)荷載 雪荷載 。 可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值由設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)最大荷載概率分布的某個(gè)分位值確定。 第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法 .2結(jié)構(gòu)的功能 2. 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限 設(shè)計(jì)使用年限 是指設(shè)計(jì)規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需要進(jìn)行大修即可按其預(yù)定目的使用的時(shí)期 。 一般建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限為 50年 。 建筑結(jié)構(gòu)超過了其設(shè)計(jì)使用年限 ， 并不是不能使用 ， 而是可靠度降低了 。 結(jié)構(gòu)安全等級 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) ?0 第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法 .2結(jié)構(gòu)的功能 3. 建筑結(jié)構(gòu)的功能 （ 安全性 、 適用性 、 耐久性 ） ◆ （ 1） 安全性 Safety ◎ 如
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