結構設計基本原理ppt課件-在線瀏覽
2025-06-20 01:48本頁面
【正文】 章 結構設計基本原理 第 章 結構設計基本原理 結構可靠度及結構設計方法 2 結構抗力 R(resistance) 結構抗力 是指整個結構或結構構件 承受 作用效應（即內力和變形）的能力。 適用性： 結構在正常使用時 ， 有良好的工作性能。 結構設計的基本目的是：在一定的經(jīng)濟條件下，結構在預定的使用期限內滿足設計所預期的各項功能。 結構可靠度 就是結構在規(guī)定的時間內，在規(guī)定的條件下，完成預定功能的概率。 規(guī)定的時間 是指設計使用年限。 預定功能 指滿足結構的安全性、適用性和耐久性要求。 ■ 如何在結構可靠與經(jīng)濟之間取得均衡 ，就是設計方法要解決的問題。 ■ 設計人員可以根據(jù)具體工程的重要程度 、 使用環(huán)境和情況 ，以及業(yè)主的要求 ， 提高設計水準 ， 增加結構的可靠度 。 設計使用年限 的概念不同于 實際壽命 、 耐久年限 或 設計基準期 。 紀念性建筑和特別重要的建筑物 100 4 普通房屋和構筑物 50 3 易于替換的結構構件 25 2 臨時性結構 5 1 示例 設計使用年限（年） 類別 設計使用年限分類 設計基準期 指為確定可變作用及與時間有關的材料性能等取值而選用的時間參數(shù)，它是結構可靠度分析的一個時間坐標。 第 2章 結構設計基本原理 第 章 結構設計基本原理 結構可靠度及結構設計方法 6 結構的安全等級 (safety class) 結構的安全等級 根據(jù)結構破壞可能產(chǎn)生的后果，即危及人的生命、造成的經(jīng)濟損失、產(chǎn)生社會影響等的嚴重程度確定。 第 2章 結構設計基本原理 第 章 結構設計基本原理 結構可靠度及結構設計方法 7 混凝土結構構件設計計算方法 (calculation method for design) 容 許 應 力 法 ：最早的計算理論，沿用彈性理論假設。 結構設計理論的重大發(fā)展。 第 2章 結構設計基本原理 第 章 結構設計基本原理 荷載和材料強度的取值 1 荷載的統(tǒng)計特性 (statistical characteristic of a load) 我國對建筑結構的各種恒載、民用房屋樓面活荷載、風荷載和雪荷載進行了大量的調查和實測工作。 可變荷載 Q—— 其數(shù)值隨時間而變化。 —— 正態(tài)分布 荷載和材料強度的取值 第 2章 結構設計基本原理 正態(tài)分布概率密度曲線 由概率論可知，頻率密度的積分為概率。平均值愈大，則分布曲線的高峰點離開縱坐標軸的水平距離愈遠。標準差愈大時，分布曲線愈扁平，說明變量分布的離散性愈大。 mx?? ?變異系數(shù)：1)(:: 121????????nxxnxxniimniim ?標準差平均值σ 第 2章 結構設計基本原理 對于結構設計而言，如何設計的安全呢？ 荷載取值越大 ，內力值就越大，構件截面尺寸也愈大，結構愈安全； 材料強度取值越低 ，結構所需截面越大， 結構愈安全 )6 4 (6 4 ?? ???? mmk fff)6 4 (6 4 ?? ???? mmk SSS荷載標準值： 材料強度標準值： —— 保證率系數(shù)。荷載標準值可由設計基準期最大荷載概率分布的某一分位值確定，若為正態(tài)分布，則如圖中的 。 在結構設計中，各類可變荷載標準值及各種材料容重可由 《 荷載規(guī)范 》查取。 鋼筋強度 —— 正態(tài)分布 混凝土強度 —— 正態(tài)分布 某鋼廠鋼材屈服強度統(tǒng)計資料 某預制構件廠對某工程所作使塊的統(tǒng)計資料 第 2章 結構設計基本原理 第 章 結構設計基本原理 荷載和材料強度的取值 4 材料強度標準值 (characteristic value of a material strength) 鋼筋和混凝土的強度標準值 是鋼筋混凝土結構按極限狀態(tài)設計時采用的材料 強度基本代表值 。 材料強度標準值的概率含義 鋼筋強度標準值 混凝土的強度標準值 具有 95%保證率的強度值 具有不小于 95%保證率的強度值 —— —— ffkf ??? ??第 2章 結構設計基本原理 第 章 結構設計基本原理 概率極限狀態(tài)設計法 1 結構的極限狀態(tài) (limit state) 整個結構或結構的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設計規(guī)定的某一功能要求，此特定狀態(tài)稱為該功能的 極限狀態(tài) 。 極限狀態(tài)分為兩類： 承載能力極限狀態(tài) 正常使用極限狀態(tài) —— 安全性 —— 適用性、耐久性 通常對結構構件先按承載能力極限狀態(tài)進行承載能力計算，然后根據(jù)使用要求按正常使用極限狀態(tài)進行變形、裂縫寬度或抗裂等驗算。 RSSR 由圖可見，在多數(shù)情況下， 大于 。 R RRS SSfp 和 的概率密度曲線 R S第 2章 結構設計基本原理 第 章 結構設計基本原理 概率極限狀態(tài)設計法 當結構功能函數(shù)中 僅有 兩個獨立的隨機變量 和 ，且都服從 正態(tài)分布 時，功能函數(shù) 的概率密度曲線如圖所示。） —— 標準
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