湘潭大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法課程論文-—以混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計為例(存儲版)
【正文】 試驗?zāi)Ｐ徒?起計算公式， 因此要確定符合適筋梁產(chǎn)生的條件。 例如 ，當結(jié)構(gòu) 設(shè)計使用年限為 100年時 ， 對于安全等級為二級的結(jié)構(gòu) ， 為了考慮設(shè)計使用年限 的 改變而產(chǎn)生的影響 ， 重要性系數(shù)取 ， 但當安全 等級 為一級時 反而 沒有對應(yīng)的 結(jié)構(gòu) 重要性系數(shù)了。在這幾個特定情況下， 也 只 是通過重要性系數(shù)來考慮設(shè)計使用年限的變化。 （ 1）荷載效應(yīng)的基本組合 對于基本組合，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值 S應(yīng)從下列組合值中取最不利值確定： n1 1 1 i i i ii2= G G K Q Q K Q Q C KS C G C Q C Q? ? ? ???? ? ni i i ii1= G G K Q Q C KS C G C Q? ? ??? ? 式中： 0? —— 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) ； KG —— 永久荷載標準值； 1KQ —— 影響最大的一個可變荷載標準值； 1iG Q Q? ? ?、 、 —— 分別為各種荷載的分項系數(shù)； 1iG Q QC C C、 、 —— 分別為各永久荷載、可變荷載的效應(yīng)系數(shù)； Ci? —— 可變荷載組合值系數(shù)。國際上的結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的發(fā)展趨勢是概 率極限狀態(tài)設(shè)計法 。 在結(jié)構(gòu)可靠度分析中，為了正確描述結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)，必須明確規(guī)定結(jié)構(gòu)安全、適用、耐久以及結(jié)構(gòu)失效的界限 ，這樣的界 限就是所謂的結(jié)構(gòu) 極限狀態(tài)。 通常，我們 將 結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性總稱為結(jié)構(gòu)的可靠性，這是一種對結(jié)構(gòu)功能的定性概念。 以可靠度理論為基礎(chǔ)對結(jié)構(gòu)進行極限狀態(tài)設(shè)計是工程結(jié)構(gòu)設(shè)計理論中的一個重大發(fā)展。兩種提法相互等價，積分提法為應(yīng)用有效的數(shù)值分析方法求解彈塑性力學(xué)問題提供了基礎(chǔ)，因此，能量原理構(gòu)成 了彈塑性力學(xué)的基本理論的重要內(nèi)容之一。由于物體在變形之后仍保持連續(xù)，那么每個微六面體之間的變形必須是協(xié)調(diào)的，這樣可以得到一組表示變形連續(xù)性的微分方程，與此同時，還需要考慮應(yīng)力與變形之間的關(guān)系， 因為這種關(guān)系取決于材料性質(zhì)，故又稱為本構(gòu)關(guān)系，描述本構(gòu)關(guān)系的方程即為本構(gòu)方程，或稱為物理方程。研究物體處于塑性變形階段的應(yīng)力與變形規(guī)律的學(xué)科，就是塑性力學(xué)。 將僅產(chǎn)生彈性變形的物體稱之為彈性體，彈性體內(nèi)的應(yīng)力和變形始終存在一一對應(yīng)的單值關(guān)系，且在許多情況下可以近似地按線性關(guān)系處理。把握好理論知識，逐步構(gòu)建起科學(xué)的專業(yè)理論體系，不斷學(xué)習(xí)和提升，將是我們實現(xiàn)人生價值和社會價值最大的力量源泉。 采用彈塑性力學(xué)研究分析結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力分布和變形規(guī)律，其主要目的是為結(jié)構(gòu)設(shè)計提供理論依據(jù)?！?結(jié)構(gòu)設(shè)計方法 》 綜述報告 —— 以混凝土結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）設(shè)計為例 Czs （湘潭大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院， 湖南 湘潭 411105） 摘要： 彈塑性力學(xué)理論 被廣泛地應(yīng)用于 土木工程 領(lǐng)域， 采用彈塑性力學(xué) 來 研究分析結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力分布和變形規(guī)律為結(jié)構(gòu)設(shè)計提供理論依據(jù) ，以滿足結(jié)構(gòu)可靠性的要求。受彎構(gòu)件 引言 彈性力學(xué)和塑性力學(xué)是固體力學(xué)的兩個重要部分 ， 固體力學(xué)是研究材料及其構(gòu)成的物體結(jié)構(gòu)在外部干擾下的力學(xué)響應(yīng)的科學(xué) 。與此同時， 將走向具體設(shè)計、施工或管理工作的我們，熟諳結(jié)構(gòu)可靠度理論、應(yīng)用概率極限狀態(tài)設(shè)計法是我們成為高級工程類人才的不二法門。物體整個變形過程可以看作是由兩個不同的階段組成，即彈性變形階段和塑性變形階段。從物理角度來看，塑性變形屬 于不可逆過程，必然伴隨著能量的耗散，因此塑性變形過程比彈性變形過程要復(fù)雜得多。 使用微六面體代表物質(zhì)點，考慮微六面體的平衡，可得出一組應(yīng)力平衡微分方程，但未知應(yīng)力數(shù)總是超出微分方程數(shù)，因此彈塑性力學(xué)問題總是超靜 定的，必須要考慮變形條件。如果直接從整個物體著手，考慮它的能量，建立相應(yīng)的能量原理，則問題可轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的積分提法。在結(jié)構(gòu)工程中，為保證結(jié)構(gòu)的可靠性，就要從結(jié)構(gòu)的組成材料、使用條件和環(huán)境、施工等方面研究可能存在的各種隨機不確定性，并利用適當?shù)臄?shù)學(xué)方法將這些隨機不確定性與結(jié) 構(gòu)的安全性或可靠性聯(lián)系起來，這就是近年發(fā)展起來的結(jié)構(gòu)可靠度理論。即要求結(jié)構(gòu)在正常維護下應(yīng)能滿足預(yù)定的功能要求，并具有足夠的耐久性能。 通常，我們把方程 Z=0（即 RS=0）稱為結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)方程，它是結(jié)構(gòu)可靠度分析的重要依據(jù)。工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計理論從力學(xué)分析理論的發(fā)展歷程來看 ， 經(jīng)歷了容許應(yīng)力設(shè)計法、破損階段設(shè)計法和極限狀態(tài)設(shè)計法 ； 從概率理論的應(yīng)用過程來看 ， 經(jīng)歷了定值設(shè)計法經(jīng)驗法、半概率設(shè)計法及近似概率設(shè)計法。 承載能力極限狀態(tài)應(yīng)按荷載效應(yīng)的基本組合或偶然組合進行荷載（效應(yīng)）組合 。 淺析 概率極限狀態(tài)設(shè)計法 現(xiàn)狀的不足 我國現(xiàn)行的《 建筑結(jié)構(gòu)可 靠度設(shè)計統(tǒng)一標準 》對結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限僅考慮了特定的幾種情況 ， 如 50 年或 100年 ?！?建筑結(jié)構(gòu)可 靠度設(shè)計統(tǒng)一標準》 中規(guī)定 ： 按照不同的情況 ， 結(jié)構(gòu) 重要性系數(shù)只能取 、 、 三個值 ，這難免 存在一定缺陷 ，而難以在較精確的范圍內(nèi)控制結(jié)構(gòu)的可靠度水平。 圖 2 單筋矩形截面 受壓區(qū)混凝土等效矩形應(yīng)力圖形 因此，對于單筋矩形截面受彎承載力的計算，可根據(jù)簡化后的圖 2建立兩個靜力平衡方程如下： 11 0 000( h ) ( h )22c y su c y sXf bx f AMxxM M f bx f A?????? ? ? ? ??? 式中： M —— 荷載在計算截面上產(chǎn)生的彎矩設(shè)計值； cf —— 混凝土軸心抗壓強度 設(shè)計值； yf —— 鋼筋抗拉強度設(shè)計值； sA —— 受拉區(qū)縱向受力鋼筋的截面面積； b —— 截面寬度；
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