混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法教學(xué)課件ppt(編輯修改稿)
2025-04-18 03:58 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ?承載能力極限狀態(tài) ?正常使用極限狀態(tài) ： 超過(guò)該極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)就不能滿足預(yù)定的安全性的功能要求。 ◆ 結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因所受應(yīng)力超過(guò)材料強(qiáng)度而破壞 ， 或因過(guò)度變形而不適于繼續(xù)承載； ◆ 結(jié)構(gòu)整體或其中一部分作為剛體失去平衡 （ 如傾覆 、 滑移 、漂浮 ） ◆ 結(jié)構(gòu)形成幾何可變體系 （ 超靜定結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)足夠多塑性鉸 ） ◆ 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定 （ 如細(xì)長(zhǎng)受壓構(gòu)件的壓曲失穩(wěn) ） ◆ 地基喪失承載力而破壞； ◆ 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的疲勞破壞 ◆ 結(jié)構(gòu)因局部破壞引起的連續(xù)倒塌 超過(guò)該極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)就不能滿足預(yù)定的適用性和耐久性的功能要求。 ? ◆ 過(guò)大的變形、側(cè)移（不安全感、不能正常使用（吊車）等）； ? ◆過(guò)大的裂縫（鋼筋銹蝕、不安全感、漏水等）； ? ◆過(guò)大的振動(dòng)（不舒適， 樓蓋舒適度要求 ）； ? ◆其他正常使用要求（如沉降量過(guò)大等）。 建筑物在建造和使用過(guò)程中所承受的作用和所處環(huán)境不同，設(shè)計(jì)時(shí)所采用的結(jié)構(gòu)體系、可靠度水準(zhǔn)、設(shè)計(jì)方法等也有所區(qū)別。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)在施工和使用過(guò)程中的環(huán)境條件和影響，區(qū)分以下四種狀況： （ 1）持久狀況 適用于結(jié)構(gòu)使用時(shí)的正常情況。 （ 2）短暫狀況 適用于結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的臨時(shí)情況，如施工和維修時(shí)的情況。 （ 3）地震狀況 適用于結(jié)構(gòu)遭受地震的情況。 （ 4）偶然狀況 適用于結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的異常情況。如火災(zāi)、爆炸、撞擊等情況。 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)狀況 四種狀況均應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，以保證結(jié)構(gòu)安全。 還應(yīng)進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，以保證結(jié)構(gòu)適用性及耐久性。 可根據(jù)需要進(jìn)行 正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。 允許結(jié)構(gòu)出現(xiàn)局部破壞，但不得引起連續(xù)倒塌 。 結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)和極限狀態(tài)方程 Performance Function and Limit State Equations of Structures S—— 作用效應(yīng)， 結(jié)構(gòu)上的作用（ 使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力和變形的原因 ，如荷載、不均勻沉降、溫度變形、收縮變形、地震等）引起的效應(yīng)， 如彎矩 M、軸力 N、剪力 V、扭矩 T、撓度 f、裂縫寬度 w 等 S = S(Q) 281 plM ?R—— 結(jié)構(gòu)抗力 ，結(jié)構(gòu)抵抗作用效應(yīng)的能力，如受彎承載力Mu、受剪承載力 Vu、容許撓度 [f]、容許裂縫寬度 [w]。 R = R(fc, fy, A, h0, As, …) 混凝土結(jié)構(gòu)原理的主要內(nèi)容 結(jié)構(gòu)力學(xué)的主要內(nèi)容 令 Z＝ RS，顯然可得： 若： Z=RS0，表示結(jié)構(gòu)可靠； 若： Z=RS0，表示結(jié)構(gòu)失效 。 若： Z=RS=0，表示結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)； 功能函數(shù) Z 極限狀態(tài)方程 方程： Z=RS=0 稱為 極限狀態(tài)方程 ，即當(dāng)方程成立時(shí)，結(jié)構(gòu)正處于極限狀態(tài)這一分界。超過(guò)這一界限，就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能的要求。 ?可靠度 — 結(jié)構(gòu)在 規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能 的 概率 。 ?可靠度也可用 失效概率 度量。 結(jié)構(gòu)可靠度的計(jì)算 Calculation of Reliability Degrees of Structures ◆ 失效概率與 可靠指標(biāo) 失效概率越小，表示結(jié)構(gòu)可靠度越大。 當(dāng)失效概率 Pf小于某個(gè)值時(shí)，人們因結(jié)構(gòu)失效的可能性很小而不再擔(dān)心，即可認(rèn)為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是可靠的。該失效概率限值稱為 容許失效概率 [Pf]。 失效概率 Pf = P (Z 0) Pf [Pf] 作用效應(yīng) ， 結(jié)構(gòu)抗力 概率密度分布曲線 f (S) S S k f (R) R R k Z=RS f (Z)b?zmzPfZ = R S結(jié)構(gòu)功能函數(shù) Z = R S Pf =P(Z 0) ?fPb? 值 2 . 7 3 . 2 3 . 7 4 . 2失效概率 P f 3 . 5 10 3 6 . 9 10 4 1 . 1 10 4 1 . 3 10 5b?— 可靠指標(biāo) ????0)( dxZfSRz mmm ??22 SRz ??? ??ZZ?mb ?? 設(shè)計(jì)規(guī)范所規(guī)定的，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件時(shí)應(yīng)達(dá)到的可靠指標(biāo)稱為 設(shè)計(jì)可靠指標(biāo) [β] ，也稱為 目標(biāo)可靠度指標(biāo) 。 ? 與結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性、破壞性質(zhì)及失效后果有關(guān)。 ◆ 設(shè)計(jì)可靠指標(biāo) [β] （目標(biāo)可靠指標(biāo)） 破壞類型 安全等級(jí)
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