【正文】 （1）指導思想：可靠度要求較低不考慮材料分項系數和荷載分項系數標準值（2）設計表達式：（3）規(guī)范規(guī)定：按荷載效應的標準組合、頻遇組合、準永久組合或標準組合考慮長期作用影響。，；1）可變荷載效應控制為主的效應組合：2）永久荷載效應控制為主的效應組合：則跨中最大的彎矩設計值為，支座最大的剪力設計值為書上P55頁：試求解樓面的永久荷載、可變荷載設計值。（3）實例應用：某民用建筑中簡支梁跨度為6m，截面尺寸為，同時承受活荷載標準值為，求梁跨中最大彎矩設計值，支座的最大剪力設計值。、：永久荷載、可變荷載產生的荷載效應標準值。：活荷載效應分項系數。思考問題：對于二者的可靠性要求高低的不同，在設計表達S≤R如何體現出來呢？二、極限狀態(tài)設計方法的實用設計表達式：安全性，要求較高引入材料分項系數和荷載分項系數設計值（1）表達式：Z≥0（引入結構重要性系數）（其中，）（2）《混凝土結構設計規(guī)范》規(guī)定：多種荷載共同作用下的荷載效應組合值考慮如何組合進行求解：基本組合：所有情況均必須考慮，荷載效應的設計值應從下列組合值中最不利確定：可變荷載效應控制的組合：永久荷載效應控制的組合：注意其中各字母的含義及取值，參閱《混凝土結構設計規(guī)范》和《建筑結構荷載規(guī)范》：：結構重要性系數，結構的安全等級為一、二、：永久荷載分項系數。上次課同時我們已經講解了結構或構件的抗力代表值，也學習了單個荷載效應的代表值的確定，但是我們需思考以下幾個問題：（1）結構和構件均是多種荷載共同作用，那么多種荷載共同作用產生的荷載效應如何確定呢？（2）前面說過有兩種極限狀態(tài)，那他們對應設計時有什么差別呢？一、極限狀態(tài)設計方法的分類：：安全性，要求較高。課后作業(yè)思考題，課后布置的作業(yè)參考資料《混凝土結構設計規(guī)范》（GB50010—2002）《建筑結構可靠度設計統一標準》（GB50068）《混凝土結構基本原理》 顧祥林主編 同濟大學出版社167。本次課總結：主要是理解1. 什么是極限狀態(tài)？（1） 作用的定義及分類（2） 作用效應的代表值、抗力的代表值（重點）（3） 極限狀態(tài)的定義（4） 極限狀態(tài)的分類2. 什么是以近似概率為基礎的極限狀態(tài)設計方法（1） 近似概率為基礎的極限狀態(tài)設計方法的思路（2） 極限狀態(tài)設計方法的表達式（重點）課后分析：此部分內容難于理解，宜放慢速度，具體的公式推導不必講解，關鍵是講清極限狀態(tài)設計方法的思路。、:由反算出來，與其完全等效。：（1）指導思想：已求出，但如何在設計中反應出來？精確計算存在以下問題：考慮的因素較多，工作量大；統計資料不足；不按正態(tài)分布，且較為復雜；考慮設計的方便問題（2）規(guī)范規(guī)定：《建筑結構統一標準》實際設計表達式，采用數理統計方法，引入分項系數、這兩個分項系數從分離出來，完全等效于。注意安全等級的要求：等級越高，則其重要性越大，可靠度要求越高，則越大?？煽慷仁菍Y構可靠性的一種定量描述，亦即概率度量。即保證可靠指標，便可保證結構一定的可靠性。功能函數曲線：如下圖所示 陰影部分的面積即為失效概率：平均值↑→對稱軸右移→陰影面積減小→↓；標準差↑→功能函數曲線變平坦→陰影面積變大→↑。結構可靠度是結構可靠性的概率度量，常用可靠概率來表示。臨時性建筑：5年易于替換的結構構件：25年一般工業(yè)與民用建筑：50年紀念性和特別重要的建筑物：100年（2）結構的可靠性：結構在規(guī)定的時間內，在規(guī)定的條件下，完成預定功能的能力。此法是以結構的失效概率或可靠指標來度量結構的可靠度?？梢钥闯鯶跟很多因素有關，表示為Ｚ＝ｇ（ｘ２，ｘ２，…ｘｎ）Ｒ——結構抗力，Ｓ——作用效應。包括以下幾個方面：結構或構件產生過大的振幅；過大的變形；過寬裂縫；局部損壞或振動。包括以下幾個方面：材料強度不足；疲勞破壞；過大塑性變形不易繼續(xù)加載；喪失穩(wěn)定；結構轉變?yōu)闄C構。分類：可分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。耐久性：結構在正常維護條件下，應有足夠的耐久性，完好使用到規(guī)定的年限，即設計使用年限。3. 極限狀態(tài)：（1）結構或構件需滿足的功能要求：安全性：建筑結構應能承受正常施工和正常使用時可能出現的各種荷載和變形，在偶然事件（如地震、爆炸等）發(fā)生時和發(fā)生后保持必須的整體穩(wěn)定，不致發(fā)生倒塌?；炷敛牧戏猪椣禂? 鋼筋抗拉強度設計值=鋼筋強度標準值247。（1）影響因素：材料性能的不定性；構件幾何參數的不定性。樓面的構造層次如下圖所示：（補充圖形）2. 結構的抗力R：結構抗力是指結構或構件承受作用效應的能力?？勺兒奢d準永久值：準永久值＝準永久系數可變荷載標準值；可變荷載頻遇值：頻遇值=頻遇值系數可變荷載標準值可變荷載組合值：組合值=組合值系數可變荷載標準值。可變荷載標準值：荷載標準值可由設計基準值最大荷載概率分布的某一分位值確定。（3）荷載代表值：永久荷載的代表值：荷載標準值；荷載設計值永久荷載標準值：按結構設計規(guī)定的尺寸和材料容重（可由《混凝土結構設計規(guī)范》查得）平均值確定；永久荷載設計值：設計值＝恒荷載分項系數永久荷載標準值。永久荷載的標準值和永久荷載分項系數均可以通過《建筑結構荷載規(guī)范》查到。荷載根據結構的反應特點：靜荷載：荷載作用的位置不發(fā)生改變的情況，如結構自重、住宅或辦公樓的樓面活荷載等。荷載根據作用時間的長短和性質：永久荷載：是指荷載的大小隨著時間推移不發(fā)生變化或者變化較小可以忽略的荷載，包括結構或構件的自重以及恒荷載；可變荷載：是指荷載的大小隨著時間的推移而發(fā)生變化，并且其變化不可以忽略的荷載?？梢奪的大小跟R和S相關。1. 學習本章主要從三個問題入手（1）什么是極限狀態(tài)？（2）什么是近似概率的極限狀態(tài)設計方法？（3）實用設計表達式？2. 本章的重點：實用表達式3. 感性分析：結構工作，其實就是抗力R與荷載產生的效應S共同作用有結果，因此可得以下結論：（1）若RS：外部荷載產生的影響S，當小于結構可以承擔的范圍R，則可以看出，結構安全（2）若RS：外部荷載產生的影響S，當大于結構可以承擔的范圍R，則可以看出，結構不安全（3）若R＝S：外部荷載產生的影響S，等于結構正好可以承擔的范圍R，則結構處于極限情況。課后作業(yè)課后思考題參考資料《混凝土結構設計規(guī)范》（GB50010—2002）《建筑結構可靠度設計統一標準》（GB50068）《混凝土結構基本原理》 顧祥林主編 同濟大學出版社第十章 按近似概率的極限狀態(tài)設計方法引入：前面講到，總的設計方法經歷了三個階段，容許應力法→破除階段設計方法→近似概率極限狀態(tài)設計方法。同時應注意搭接位置，由于接頭處，構件整體性相對于其余位置較差，因此應盡可能選擇受力較小區(qū)域進行鋼筋的搭接。2．保證混凝土和鋼筋粘結力的構造措施：此處采用引導的方式講解，不用記憶，僅需理解(1)保證鋼筋的最小錨固長度與搭接長度：最小搭接長度的定義：最小搭接長度的計算公式：P102，公式（425）常見鋼筋的搭接方式：綁扎連接；焊接連接；機械連接搭接的構造要求：搭接百分率限制；搭接長度限制；具體參看《混凝土結構設計規(guī)范》最小錨固長度：意義；計算公式：(2)滿足鋼筋最小間距和砼最小保護層厚度的要求:原因同前面。：原理等同于上者：四、鋼筋的錨固與搭接1．指導思想：保證混凝土與鋼筋共同工作，共同變形，采用粘結力和構造措施共同執(zhí)行的方式。（并根據圖形此導學生分析原因）鋼筋根數越多,凈間距越小,粘結強度越低。2．鋼筋外形：由粘結力的組成可以看出，變形鋼筋的粘結力增大了機械咬合力，相對光面鋼筋而言，粘結應力較大，但注意因此而產生的劈裂裂縫。：變形鋼筋的原理，（注意對照PPT上圖片進行講解）：光面鋼筋的粘結力由化學膠結力和摩擦力組成；變形鋼筋的粘結力由以上三部分組成。：混凝土在凝結硬化過程中，發(fā)生收縮，從而對鋼筋表面產生壓力。粘結強度粘結強度的測定通常采用拔出試驗方法；粘結應力等于鋼筋的拉力與鋼筋表面積的比。：鋼筋與混凝土接觸面上產生的沿鋼筋縱向有剪應力。 混凝土與鋼筋的粘結引入：由前面分析,二者共同組成構件，共同受力的前提是二者之間連接，既粘結和錨固的構造措施。分析：過B點以后，構件出現過大的變形或者裂縫，不適宜繼續(xù)使用，因此采用下屈服點B作為強度標準值，表示為，相應的參數值請查看教材上面附表26。 CD：強化階段，應力逐漸上升，D：鋼筋應力達到最大值，即為極限抗拉強度。 AB：基本位于彈性階段，發(fā)生的是彈性變形。根據鋼筋種類的不同，其強度標準值按上值確定。高強鋼絲捻制在一起，經過低溫回火處理，消除內應力后制成，有3股和7股兩種形式。有光面、刻痕和螺旋肋三種形式。它是將特定強度的鋼筋通過加熱、淬火和回火等調質工藝處理，使鋼筋強度大大提高，而延伸率降低不多得到的鋼筋。一、鋼筋常見的種類和符號說明：（提問：生活中同學們都見到哪些鋼筋）：碳素結構鋼和普通低合金鋼。 鋼筋的物理力學性能引入：上次課已經學過了混凝土的物理力學性能，這次課我們就主要來學習鋼筋混凝土構件中另外一種材料的物理力學性能，以及二者是如何共同工作的。第 3 次課 2 學時上次課復習：混凝土的物理力學性能1. 混凝土的組成：（1）宏觀：多相復合材料→非勻質非完全彈性材料 （2）微觀：骨架、水泥結晶體→彈性變形的基礎 水泥凝膠體→塑性變形的基礎2. 混凝土的強度：（1）單向應力狀態(tài)：→確定混凝土強度等級 →混凝土抗壓強度 →混凝土抗拉強度 （2）雙向應力狀態(tài)： （3）三向應力狀態(tài)：約束混凝土3. 混凝土的變形：（1）受力變形：單向短期荷載作用下：應力應變曲線；應力應變模型； 變形模量 長期荷載作用下：徐變 重復荷載作用下：疲勞破壞 （2）體積變形：混凝土凝結硬化本次課題（或教材章節(jié)題目）：第二章 混凝土結構材料的物理力學性能 ；教學要求：掌握鋼筋的物理力學性能；了解混凝土與鋼筋的粘結的意義和原理重 點：鋼筋的力學性能難 點：混凝土與鋼筋的粘結教學手段及教具：多媒體、板書講授內容及時間分配： 導入：5分鐘； 講授：73分鐘； 本章小結：10分鐘； 布置作業(yè)和布置課下內容：2分鐘。（2）影響混凝土收縮的因素:水泥的品種；水泥用量；骨料的性質；養(yǎng)護條件；砼制作方法；使用環(huán)境；構件體積與表面積比值講課過程中需注意的問題：混凝土的應力應變曲線比較難以理解，注意放慢速度，結合圖片、實驗講解。從重復荷載作用下的應力應變曲線圖上可以看出，一開始加載，再卸載，會產生殘余變形，即塑性變形，反復加載卸載之后構件會因裂縫過寬或變形過大而破壞。徐變對結構設計的影響：使鋼筋混凝土構件截面產生內力重分布；使受彎構件和偏壓構件的變形加大；使預應力混凝土構件產生預應力損失。環(huán)境因素：養(yǎng)護條件和使用條件，受荷載前養(yǎng)護的溫濕度越高，徐變就越??；受荷后所處的環(huán)境溫度越高，相對濕度越小，徐變就越大。徐變的原因：水泥凝膠體的黏性流動，使骨料應力增大；混凝土中內部裂縫的發(fā)展。原因就是：徐變徐變的定義：結構或材料承受的荷載或應力不變，而應變或變形隨時間而增長的現象。（能真實反應材料任意一種情況下對應的模量，僅于理論研究，用于工程中，既不方便，也完全沒有必要。初始彈性模量：過原點切線的斜率，用于彈性階段，(用于材料力學的研究，或者當荷載較小時，用于混凝土構件的研究)割線模量:任意一點的變形模量，為該點與原點連線的斜率，又稱為變形模量或彈塑性模量。由圖中可得：請同學們思考，幾種彈性模量分別由什么得到，并且用于什么地方。同時考慮了混凝土的強度等級的影響，而引入（前面分析混凝土的強度等級越高，應力應變曲線越陡峭）。因此各國均采用對其簡化的模型。即并不是混凝土強度越高越好。對于高強度混凝土：由圖中曲線可以看出，應力應變曲線彈性段越長；峰值應變有所增大，脆性越顯著，下降段越陡。 DE段：超過D點后，只靠骨料之間咬合力及摩擦力及殘余承壓面來承受荷載，應力應變曲線指向水平軸。C：峰值點，：峰值應變， CD段：形成破壞面，進入下降段。 BC段：裂縫開始相互貫通，進入裂縫不穩(wěn)定發(fā)展時期，由第二圖可以看出體積應變由壓縮變?yōu)榕蛎洝?. 混凝土的受力變形（1）單調短期加載下混凝土的變形性能：應力應變曲線：OA段：彈性變形階段，水泥凝膠體粘流動和初始裂縫變形影響較小，接近直線，此時接近于彈性材料。(3)三向應力狀態(tài)下:隨著側向約束的逐漸增大，混凝土的強度逐漸增大。拉應力的存在加速了混凝土內側裂縫的開展，抗壓和抗拉強度均有所降低?；炷潦艿絺认蚣s束的影響，強度均高于單向受壓時的強度。雙向受拉：位于第一象限?；炷翉秃蠎顟B(tài)下的強度以單向應力狀態(tài)下的強度為基礎。對立方體或圓柱體施加線荷載。存在的問題：材料不均勻，施工偏差影響較大。（3）軸心抗壓強度設