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1、 混凝土结构基本计算原则 本章提要： 本章主要介绍我国现行规范所采用的以概率 理论为基础的极限状态设计方法的基本概念。讲述 概率极限状态设计表达式其内涵和应用；给出了混 凝土结构耐久性的规定。 第一节 建筑结构的功能要求和极限状态 第二节 结构上的作用与作用效应S 第三节 结构抗力R 第四节 概率极限状态设计法 第五节、混凝土结构的耐久性 第一节 建筑结构的功能要求和极限状态 一、建筑结构的功 能要求 n建筑结构设计 的目的： 使结构在正常施工和正常使 用的条件下，满足各项预定的功能要求， 并取得最佳的经济效果。 n建筑结构功能要求主要 包括： 安 全性 适 用性 耐 久性 n 承载能力极限状
2、态 n 正常使用极限状态 第一节 建筑结构的功能要求和极限状态 二、结构的 极限状态 结构或结构的一部分超过某一 特定的状态就不能满足设计规定的某一功 能要求。 极限 状态分类 例题 钢筋混凝土简支梁的可靠、失效和极限状 态概念 第二节 结构上的作用与作用效应S 一、结构上的作用与 荷载 1、作用与荷 载的定义 直接施加在结构上的力及引起 结构变形的原因统称为“作用”。 荷载的分类和荷 载效应 建筑结构可靠度设计统一标准 将结构上的荷载作如下分类： 永久荷载 1、按随时间的变 异分类 偶然荷载 2、按随空间位置的变异分类 可变荷载 自 由荷载 3、按结构的反 应特点分类 静 态荷载 动 态荷载
3、 固 定荷载 第二节 结构上的作用与作用效应S 一、结构上的作用与 荷载 2、荷载的分类和荷载 效应 二、结构上的荷载效应 S 荷载效应是结构由于各种作用 引起的内力和变形的总称，用S表示。 三、荷载代表值 建筑结构荷载规范将荷载分为三类： 永久荷载 可变荷载 偶然荷载 第二节 结构上的作用与作用效应S 建筑结构荷载规范对不同功能设计的荷载 给予了相应的规定量值，这种量值，称为荷载的 代表值。 三、荷载的代表值 第二节 结构上的作用与作用效应S 几种荷载的代表值 标 准 值 由建筑结构荷载规范(p387)给出 可变荷载准永久值 = 可变荷载标准值q 可变荷载频遇值 = 可变荷载标准值f 可变荷
4、载组合值 =可变荷载标准值c 第三节 结构抗力R 一、结构抗力概念 表示结构或结构构件承受和抵抗荷载效 应的能力，用R表示。如承载力、刚度、抗裂度等 二、结构构件的 材料强度 材料强度标准值是结构设计时 采用的材料性能的基本代表值，以材料强度 概率分布的某一分位值来确定。 三、材料强度 的设计值 材料强度的设计值用于承载力 计算时的材料强度的代表值 。P27(式2-5) 第四节 概率极限状态设计法 一、功能函数与极限 状态方程 用来描述结构 构件完成预定功能状态的函 数称为功能函数Z: 二、结构的可靠度与失效概率 n可靠概率Ps 结构能完成预定 功能的概率 n失效概率Pf（见下 页表格） 不能
5、完成预定功 能的概率 n可靠 指标： 三、建筑结构的安全等级和目标可靠指标 建筑结构可靠度设计统一标准 根据建筑结构破坏后果的严重程度，将建 筑结构划为三个安全等级： 结构安 全等级 破坏后果 建筑物类型 设计使用年限 一级 很严重 重要建筑物 100年及以上 二级严重 一般建筑物 50年 三级不严重 次要建筑物 5年及以下 第四节 概率极限状态设计法 表2-2 结构的安全等级划分 荷载效应组合的设计值 应从下列组合中取最不利值确定： 由可变荷载效应控制组合 由永久荷载效应控制组合 2、正常使用极限状态设计表达式： 正常使用极限状态计算主要进行变形验算p388和裂缝控制 验算。P389 如：屋
6、盖楼盖及楼梯构件，当长度小于7m时，挠度限制为 1/200；钢筋混凝土结构环境类别为一类，裂缝控制等级为 三级，即0.3mm（or 0.4mm;年平均湿度60%时） S_正常使用极限状态的荷载效应(变形裂缝宽度等)组 合设计值 C_结构构件达到正常使用要求的规定限值 第四节 概率极限状态设计法 标准组合： 频遇组合： 准永久组合： 仅适用于荷载效 应为线性的情况 第四节 概率极限状态设计法 第五节、混凝土结构的耐久性 一、混凝土结构 的耐久性 n混凝土 耐久性 n钢 筋锈蚀 在正常维护的条件下，预计使用时 期内和指定的工作环境中能保证结构满足既定 功能要求的性能 。 影响耐久性因素主要两 个方
7、面： 二、混凝土结构耐久性设计规定 1、混凝土结构的使用环境 的分类 第五节、混凝土结构的耐久性 混凝土结构设计规范混凝土结构 使用环境分为五大类，作为耐久性设计的主要依 据 ； 第五节、混凝土结构的耐久性 二、混凝土结构耐久性设计规定 第五节、混凝土结构的耐久性 2、设计使用年限与耐久性等 级的划分 混凝土规范把设计使用年限与耐久性 结合，将设计使用年限（耐久性）划分为四类； 第五节、混凝土结构的耐久性 3、结构耐久性对混凝土的要 求 按近似概率论的 极限状态设计法 极限状态 按近似概率论的 极限状态设计法 实用设计表达式 按极限状态设计时材料强度和荷载取值 结构上的作用 结构的功能要求 极限状态 极限状态方程（Z=R-S） 结构的可靠度 失效概率 分项系数 正常使用极限状态设计表达式 承载能力极限状态设计表达式 直接作用 间接作用 结构的安全等级 使用年限 建筑结构的功能 承载能力极限状态 正常使用极限状态 本章小结
