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1、1 / 1451A411000 建筑结构与构造 1A411010 建筑结构工程的可靠性 1A411011 掌握建筑结构工程的安全性 结构设计的主要目的是要保证所建造的结构安全适用，能够在规定的期限内满足各种预期的功能要求，并且 要经济合理 安全性、适用性和耐久性概括称为结构的可靠性。 （1）安全性 在正常施工和正常使用的条件下，结构应能承受可能出现的各种荷载作用和变形而不发生破坏；在偶然事件 发生后，结构仍能保持必要的整体稳定性。例如，厂房结构平时受自重、吊车、风和积雪等荷载作用时，均应坚 固不坏，而在遇到强烈地震、爆炸等偶然事件时，容许有局部的损伤，但应保持结构的整体稳定而不发生倒塌。 （2
2、）适用性 正常使用时结构应具有良好的工作性能。如吊车梁变形过大会使吊车无法正常运行，水池出现裂缝便不能蓄 水等，都影响正常使用，需要对变形、裂缝等进行必要的控制。 （3）耐久性 正常维护的条件下，结构应能在预计的使用年限内满足各项功能要求，也即应具有足够的耐久性。 荷载效应是在荷载作用下结构或构件内产生的内力（如轴力、剪力、弯矩等） 、变形（如梁的挠度、柱顶位移 等）和裂缝等的总称。抵抗能力是指结构或构件抵抗上述荷载效应的能力，它与截面的大小和形状以及材料的性 质和分布有关。 SR，则构件处于即将破坏的边缘状态，称为极限状态。 我国的设计就是基于极限状态的设计。 极限状态通常可分为：承载力极限
3、状态与正常使用极限状态。 承载能力极限状态是对应于结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的承载能力极限状态是对应于结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形变形，它包括：，它包括： 结构构件或连接因结构构件或连接因强度强度超过而超过而破坏破坏， 结构或其一部分作为结构或其一部分作为刚体刚体而失去而失去平衡平衡（如（如倾覆倾覆、滑移滑移） ， 在反复荷载下构件或连接发生在反复荷载下构件或连接发生疲劳疲劳破坏等。破坏等。这一极限状态关系到结构全部或部分的破坏或倒塌，会导致人员的伤亡或严重的经济损失，所以对所有结构 和构件都必须按承载力极限状态进行计算，施工时应严格保证施工质量，以满足结构
4、的安全性。 结构杆件的基本受力形式按其变形特点归纳为五种：拉伸、压缩、弯曲、剪切和扭转。 梁承受弯曲与剪力；柱子受到压力与弯矩。 材料发生破坏时的应力称为强度，要求不破坏的要求，称为强度要求。根据外力作用方式不同，材料有抗拉 强度、抗压强度、抗剪强度。 在相同条件下，材料的强度高，则结构杆件的承载力也高。 受压杆件要有稳定的要求。 临界力临界力 P Pijij的大小与下列因素有关：的大小与下列因素有关： 压杆的材料：钢柱的压杆的材料：钢柱的 P Pijij比木柱大，因为钢柱的弹性模量比木柱大，因为钢柱的弹性模量 E E 大（临界力与材料的大（临界力与材料的 E E 成正比）成正比） ； 压杆的
5、截面形状与大小：截面大不易失稳，因为惯性矩压杆的截面形状与大小：截面大不易失稳，因为惯性矩 I I 大（临界力与惯性矩成正比）大（临界力与惯性矩成正比） 压杆的长度压杆的长度 l l：长度大，：长度大，P Pijij小，易失稳（临界力与小，易失稳（临界力与 l l）成反比；）成反比； 压杆的支承情况：两端固定的与两端铰接的比，两端固定临界力大。压杆的支承情况：两端固定的与两端铰接的比，两端固定临界力大。 （0606 单）单）临界力计算公式：临界力计算公式： ，l0称压杆的计算长度。称压杆的计算长度。 （05、07 单）单）当柱的一端固定一端自由时，当柱的一端固定一端自由时，l l0 0=2l=
6、2l；(11(11、0707 单单) ) 两端固定时，两端固定时，l l0 0=0.5l=0.5l；（；（0606 单）单） 一端固定一端铰支时，一端固定一端铰支时，l l0 0=0.7l=0.7l； 两端铰支时，两端铰支时，l l0 0=1=1 1A411012 熟悉建筑结构工程的适用性 结构除了要保证安全外，还应满足适用性的要求，在设计中称为正常使用的极限状态。这种极限状态相应于结构或构件达到正常使用或耐久性的某项规定的限值，它包括构件在正常使用条件下产这种极限状态相应于结构或构件达到正常使用或耐久性的某项规定的限值，它包括构件在正常使用条件下产 生生过度变形过度变形，导致影响正常使用或建
7、筑外观；构件过早产生，导致影响正常使用或建筑外观；构件过早产生裂缝或裂缝发展过宽裂缝或裂缝发展过宽；在动力荷载作用下结构或构件；在动力荷载作用下结构或构件2 / 145产生产生过大的振幅过大的振幅等。超过这种极限状态会使结构不能正常工作，使结构的耐久性受影响。等。超过这种极限状态会使结构不能正常工作，使结构的耐久性受影响。(07(07 多多) )限制过大变形的要求即为刚度要求，或称为正常使用下的极限状态要求。悬臂梁端部的最大位移： (09 单计)影响位移的因素：（06 多） 荷载 材料性能：位移与材料的弹性模量 E 成反比； 构件的截面：位移与截面的惯性矩 I 成反比；即惯性矩越大变形越小，截
8、面越大变形越小 构件的跨度：位移与跨度 l 的 n 次方成正比。影响最大的因素，即跨度越大变形越大 混凝土结构的裂缝控制主要针对混凝土梁（受弯构件）及受拉构件。分为三个等级： （1）构件不出现拉应力；（2）构件虽有拉应力，但不超过混凝土的抗拉强度； （3）允许出现裂缝，但裂缝宽度不超过允许值。对（1） 、 （2）等级的混凝土构件，一般只有预应力构件才能达到。 1A411013 熟悉建筑结构工程的耐久性 结构的耐久性是指结构在规定的工作环境中，在预期的使用年限内，在正常维护条件下不需进行大修就能完 成预定功能的能力。类别设计使用年限（年）示例15临时性结构225易于替换的结构构件350普通房屋和
9、构筑物（07 单）4100纪念性建筑和特别重要的建筑结构混凝土结构耐久性的环境类别环境类别名 称腐蚀机理一般环境保护层混凝土碳化引起钢筋锈蚀冻融环境反复冻融导致混凝土损伤海洋氯化物环境氯盐引起钢筋锈蚀除冰盐等其他氯化物环境氯盐引起钢筋锈蚀化学腐蚀环境硫酸盐等化学物质对混凝土的腐蚀一般环境系指无冻融、氯化物和其他化学腐蚀物质作用。 混凝土结构耐久性要求：混凝土最低强度等级、混凝土材料与钢筋最小保护层、环境类别（11 二级多） 大截面混凝土墩柱在加大钢筋混凝土保护层厚度的前提下，其混凝土强度等级可低于表 1A411013-5 的要求， 但降低幅度不应超过两个强度等级，且设计使用年限为 100 年和
10、 50 年的构件，其强度等级不应低于 C25 和 C20。 预应力混凝土构件的混凝土最低强度等级不应低于 C40。 当采用的混凝土强度等级比表 1A411013-5 的规定低一个等级时，混凝土保护层厚度应增加 5mm；当低两个等 级时，混凝土保护层厚度应增加 10mm。具有连续密封套管的后张预应力钢筋、其混凝土保护层厚度可与普通钢筋相同且不应小于孔道直径的 1/2；否 则应比普通钢筋增加 10mm。先张法构件中预应力钢筋在全预应力状态下的保护层厚度可与普通钢筋相同，否则应比普通钢筋增加 10mm。直径大于 16mm 的热轧预应力钢筋保护层厚度可与普通钢筋相同。 1A411020 建筑结构平衡的
11、技术 1A411021 掌握结构平衡的条件 力的三要素：力的大小、力的方向和力的作用点的位置称力的三要素。 力的合成：力的合成可用平行四边形法则。 （10 单计） 作用于同一物体上的两个力大小相等，方向相反，作用线相重合，这就是二力的平衡条件。 平面汇交力系的平衡条件是，X=0 和 Y=0 平面力系的平衡条件是 X=0，Y=0 和 M=03 / 145二力杆：力作用于杆件的两端并沿杆件的轴线，称轴力。轴力分拉力和压力两种。只有轴力的杆称为二力杆。剪力图和弯矩图1A411022 掌握防止结构倾覆的技术要求 力矩的单位：Nm 或 kNm 两个大小相等方向相反，作用线平行的特殊力系称为力偶。 对于悬
12、挑构件（如阳台、雨蓬、探头板等） 、挡土墙、起重机械防止倾覆的基本要求是：引起倾覆的力矩 M（倾）应小于抵抗倾覆的力矩 M（抗） 。可取 M(抗)（1.21.5）M（倾） 。1A411023 熟悉结构抗震的构造要求 地震的成因有三种：火山地震、塌陷地震和构造地震。 房屋结构抗震主要是研究构造地震。 震级是按照地震本身强度而定的等级标度 震级的大小是地震释放能量多少的尺度，也是地震规模的指标。一次地震只有一个震级。 地震发生后，各地区的影响程度不同，通常用地震烈度来描述。 世界上多数国家采用的是 12 个等级划分的烈度表。 （07 单） M2 的地震，称为无感地震或微震；M25 的地震称为有感地
13、震；M5 的地震，对建筑物引起不同程度的 破坏，统称为破坏性地震；M7 的地震为强烈地震或大震；M8 的地震称为特大地震。 地震烈度是指某一地区的地面及建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。 地震烈度与震中远近、地震大小、震源深浅、地震传播介质、表土性质、建筑物的动力特性、施工质量等许 多因素有关。 基本烈度大体为在设计基准期超越概率为 10的地震烈度。 抗震设防的依据是抗震设防烈度。 抗震设防的基本思想 现行抗震设计规范适用于抗震设防烈度为 6、7、8、9 度地区建筑工程的抗震设计、隔震、消能减震设计。（06 单）以北京地区为例，抗震设防烈度为 8 度，超越 8 度的概率为 10左右。 我国规范
14、抗震设防的基本思想和原则是“三个水准”为抗震设防目标。简单地说就是“小震不坏、中震可修、 大震不倒” 。“三个水准”的抗震设防目标是：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，建筑物一般不受损 坏或不需修理仍可继续使用；当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需 修理仍可继续使用；当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时，不会倒塌或发生危及生命的严重4 / 145破坏。 建筑抗震设防分类 建筑物的抗震设计根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。大量的建筑物 属于丙类，这类建筑的地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的要求。
15、 抗震构造措施 1多层砌体房屋的抗震构造措施。 这种结构材料脆性大，抗拉、抗剪能力低，抵抗地震的能力差。震害表明，在强烈地震作用下，多层砌体房 屋的破坏部位主要是墙身，楼盖本身的破坏较轻。因此，采取如下措施： （1 1）设置钢筋混凝土）设置钢筋混凝土构造柱构造柱，减少墙身的破坏，并改善其抗震性能，提高延性。，减少墙身的破坏，并改善其抗震性能，提高延性。 （2 2）设置钢筋混凝土）设置钢筋混凝土圈梁圈梁与构造柱连接起来，增强了房屋的整体性，改善了房屋的抗震性能，提高了抗震能与构造柱连接起来，增强了房屋的整体性，改善了房屋的抗震性能，提高了抗震能力。力。 （3 3）加强墙体的连接加强墙体的连接，楼
16、板和梁应有足够的支承长度和可靠连接。，楼板和梁应有足够的支承长度和可靠连接。 （4 4）加强楼梯间的整体性加强楼梯间的整体性等。等。2框架结构构造措施 震害调查表明，框架结构震害的严重部位多发生在框架梁柱节点和填充墙处（10 多） ；一般是柱的震害重于梁（10） ，柱顶的震害重于柱底（10） ，角柱的震害重于内柱，短柱的震害重于一般柱。 （10 多）为此采取了一系列 措施，把框架设计成延性框架，遵守强柱、强节点、强锚固，避免短柱、加强角柱，框架沿高度不宜突变，避免 出现薄弱层，控制最小配筋率，限制配筋最小直径等原则。构造上采取受力筋锚固适当加长，节点处箍筋适当加 密等措施。 3设置必要的防震缝 1A411024 熟悉荷载对结构的影响 一、荷载的分类 （一）按随时间的变异分类：永久作用（永久荷载或恒载） 、可变作用（可变荷载或活荷载） 、偶然作用（偶 然荷载、特殊荷载） 1永久作用（永久荷载或恒载） 在设计基准期内，其值不随时间变化；或
