合理設(shè)計(jì)混凝土合比合理采用摻合料; 提

1、2.1 2.1 結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)2.1.12.1.1結(jié)構(gòu)的功能要求結(jié)構(gòu)的功能要求安全性安全性結(jié)構(gòu)在預(yù)定的使用期間內(nèi)（一般為結(jié)構(gòu)在預(yù)定的使用期間內(nèi)（一般為50年），應(yīng)能承受在年），應(yīng)能承受在正常施工、正常使用情況下可能出現(xiàn)的各種荷載、外加變形正常施工、正常使用情況下可能出現(xiàn)的各種荷載、外加變形（如超靜定結(jié)構(gòu)的支座不均勻沉降）、約束變形（如溫度和（如超靜定結(jié)構(gòu)的支座不均勻沉降）、約束變形（如溫度和收縮變形受到約束時(shí)）等的作用。收縮變形受到約束時(shí)）等的作用。 在偶然事件（如地震、爆炸）發(fā)生時(shí)和發(fā)生后，結(jié)構(gòu)應(yīng)在偶然事件（如地震、爆炸）發(fā)生時(shí)和發(fā)生后，結(jié)構(gòu)應(yīng)能保持整體穩(wěn)定

2、性，不應(yīng)發(fā)生倒塌或連續(xù)破壞而造成生命財(cái)能保持整體穩(wěn)定性，不應(yīng)發(fā)生倒塌或連續(xù)破壞而造成生命財(cái)產(chǎn)的嚴(yán)重?fù)p失。產(chǎn)的嚴(yán)重?fù)p失。第二章 混凝土結(jié)構(gòu)基本計(jì)算原理適用性適用性 結(jié)構(gòu)在正常使用期間，具有良好的工作性能。如不發(fā)生結(jié)構(gòu)在正常使用期間，具有良好的工作性能。如不發(fā)生影響正常使用的過大的變形（撓度、側(cè)移）、振動(dòng)（頻率、影響正常使用的過大的變形（撓度、側(cè)移）、振動(dòng)（頻率、振幅），或產(chǎn)生讓使用者感到不安的過大的裂縫寬度。振幅），或產(chǎn)生讓使用者感到不安的過大的裂縫寬度。耐久性耐久性結(jié)構(gòu)在正常使用和正常維護(hù)條件下，應(yīng)具有足夠的耐久結(jié)構(gòu)在正常使用和正常維護(hù)條件下，應(yīng)具有足夠的耐久性。即在各種因素的影響下（混凝土碳

3、化、鋼筋銹蝕），性。即在各種因素的影響下（混凝土碳化、鋼筋銹蝕），結(jié)構(gòu)的承載力和剛度不應(yīng)隨時(shí)間有過大的降低，而導(dǎo)致結(jié)結(jié)構(gòu)的承載力和剛度不應(yīng)隨時(shí)間有過大的降低，而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在其預(yù)定使用期間內(nèi)喪失安全性和適用性，降低使用壽構(gòu)在其預(yù)定使用期間內(nèi)喪失安全性和適用性，降低使用壽命。命。第二章 混凝土結(jié)構(gòu)基本計(jì)算原理結(jié)構(gòu)的可靠性結(jié)構(gòu)的可靠性可靠性可靠性安全性、適用性和耐久性的總稱安全性、適用性和耐久性的總稱結(jié)構(gòu)在規(guī)定的使用期限內(nèi)（設(shè)計(jì)工作壽命結(jié)構(gòu)在規(guī)定的使用期限內(nèi)（設(shè)計(jì)工作壽命=50年），在規(guī)年），在規(guī)定的條件下（正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和維護(hù)），完定的條件下（正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和維護(hù)），完成

4、預(yù)定結(jié)構(gòu)功能的能力。成預(yù)定結(jié)構(gòu)功能的能力。結(jié)構(gòu)可靠性越高，建設(shè)造價(jià)投資越大。結(jié)構(gòu)可靠性越高，建設(shè)造價(jià)投資越大。如何在結(jié)構(gòu)可靠與經(jīng)濟(jì)之間取得均衡，就是設(shè)計(jì)方法要解如何在結(jié)構(gòu)可靠與經(jīng)濟(jì)之間取得均衡，就是設(shè)計(jì)方法要解決的問題。決的問題。第二章 混凝土結(jié)構(gòu)基本計(jì)算原理2.1.2 結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)能夠滿足功能要求而良好地工作，則稱結(jié)結(jié)構(gòu)能夠滿足功能要求而良好地工作，則稱結(jié)構(gòu)是構(gòu)是“可靠可靠”的或的或“有效有效”的。反之，則結(jié)構(gòu)為的。反之，則結(jié)構(gòu)為“不可靠不可靠”或或“失效失效”。區(qū)分結(jié)構(gòu)區(qū)分結(jié)構(gòu)“可靠可靠”與與“失效失效”的臨界工作狀的臨界工作狀態(tài)稱為態(tài)稱為“極限狀態(tài)極限狀態(tài)”第二章 混凝土結(jié)構(gòu)基

5、本計(jì)算原理承載力能力極限狀態(tài)承載力能力極限狀態(tài) 超過該極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)就不能滿足預(yù)定的安全性功能要求超過該極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)就不能滿足預(yù)定的安全性功能要求結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載力（包括疲勞）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載力（包括疲勞）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）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）結(jié)構(gòu)塑性變形過大而不適于繼續(xù)使用結(jié)構(gòu)塑性變形過大而不適于繼續(xù)使用結(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)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)長受壓構(gòu)件的壓曲失穩(wěn)）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定（如細(xì)長受壓構(gòu)件的壓曲失穩(wěn)）第二章 混凝土結(jié)

6、構(gòu)基本計(jì)算原理正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài) 超過該極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)就不能滿足預(yù)定的適用性和耐久性超過該極限狀態(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。的功能要求。 過大的變形、側(cè)移（影響非結(jié)構(gòu)構(gòu)件、不安全感、不能過大的變形、側(cè)移（影響非結(jié)構(gòu)構(gòu)件、不安全感、不能正常使用（吊車）等）；正常使用（吊車）等）； 過大的裂縫（鋼筋銹蝕、不安全感、漏水等）；過大的裂縫（鋼筋銹蝕、不安全感、漏水等）；過大的振動(dòng)（不舒適）；過大的振動(dòng)（不舒適）； 其他正常使用要求。其他正常使用要求。第二章 混凝土結(jié)構(gòu)基本計(jì)算原理結(jié)構(gòu)上的作用結(jié)構(gòu)上的作用 2.2.1作用和作用效應(yīng)作用和作用效應(yīng)直接作用：直接作用：荷載

7、荷載間接作用：間接作用：混凝土的收縮混凝土的收縮溫度變化溫度變化基礎(chǔ)的差異沉降基礎(chǔ)的差異沉降地震等地震等 作用在結(jié)構(gòu)上并使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力（如彎矩、剪力、軸向力、作用在結(jié)構(gòu)上并使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力（如彎矩、剪力、軸向力、扭矩等）、變形、裂縫等作用稱為扭矩等）、變形、裂縫等作用稱為作用效應(yīng)或荷載效應(yīng)。作用效應(yīng)或荷載效應(yīng)。第二章 混凝土結(jié)構(gòu)基本計(jì)算原理荷載的分類荷載的分類按作用時(shí)間的長短和性質(zhì)，荷載分為三類：按作用時(shí)間的長短和性質(zhì)，荷載分為三類：1.永久荷載永久荷載在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，其值不隨時(shí)間而變化，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，其值不隨時(shí)間而變化，或其變化與平均值相比可以忽略不計(jì)，或其變化是單調(diào)的并或其變化

8、與平均值相比可以忽略不計(jì)，或其變化是單調(diào)的并能趨于限值的荷載。能趨于限值的荷載。2.可變荷載可變荷載在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)其值隨時(shí)間而變化，其變?cè)诮Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)其值隨時(shí)間而變化，其變化與平均值不可忽略的荷載?；c平均值不可忽略的荷載。3.偶然荷載偶然荷載在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)不一定出現(xiàn)，但一旦出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)不一定出現(xiàn)，但一旦出現(xiàn)其值很大且作用時(shí)間很短的荷載。其值很大且作用時(shí)間很短的荷載。第二章 混凝土結(jié)構(gòu)基本計(jì)算原理2.2.2荷載代表值荷載代表值荷載的標(biāo)準(zhǔn)值荷載的標(biāo)準(zhǔn)值1.定義定義將荷載視為隨機(jī)變量，采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法加以處理而得到將荷載視為隨機(jī)變量，采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法加以處理而得到的具有一

9、定概率的最大荷載值的具有一定概率的最大荷載值2.確定確定.結(jié)構(gòu)的自重可根據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)尺寸和材料的重力密度確定；結(jié)構(gòu)的自重可根據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)尺寸和材料的重力密度確定；.可變荷載常與時(shí)間有關(guān)，在缺少大量統(tǒng)計(jì)材料的條件下，可變荷載常與時(shí)間有關(guān)，在缺少大量統(tǒng)計(jì)材料的條件下，可近似按隨機(jī)變量來考慮；可近似按隨機(jī)變量來考慮；第二章 混凝土結(jié)構(gòu)基本計(jì)算原理可變荷載組合值：可變荷載組合值：所謂荷載組合值是將多種可變荷所謂荷載組合值是將多種可變荷載中的第一個(gè)可變荷載（產(chǎn)生荷載效應(yīng)為最大的荷載中的第一個(gè)可變荷載（產(chǎn)生荷載效應(yīng)為最大的荷載，取其標(biāo)準(zhǔn)值）載，取其標(biāo)準(zhǔn)值）以外的其它可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以以外的其它可變荷載標(biāo)準(zhǔn)

10、值乘以荷載組合值系數(shù)，它是承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)和正常荷載組合值系數(shù)，它是承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)和正常使用極限狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)組合設(shè)計(jì)時(shí)的荷載代表值。使用極限狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)組合設(shè)計(jì)時(shí)的荷載代表值?？勺兒奢d準(zhǔn)永久值：可變荷載準(zhǔn)永久值：可變荷載準(zhǔn)永久值是按正常使可變荷載準(zhǔn)永久值是按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)采用的荷載代表值，它是在結(jié)構(gòu)用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)采用的荷載代表值，它是在結(jié)構(gòu)預(yù)定使用期內(nèi)經(jīng)常作用達(dá)到和超過的可變荷載值，預(yù)定使用期內(nèi)經(jīng)常作用達(dá)到和超過的可變荷載值，它對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，在性質(zhì)上類似于永久荷載。它對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，在性質(zhì)上類似于永久荷載。第二章 混凝土結(jié)構(gòu)基本計(jì)算原理可變荷載頻遇值：可變荷載頻遇值：對(duì)可變荷載，在基準(zhǔn)期

11、內(nèi)，其超越的對(duì)可變荷載，在基準(zhǔn)期內(nèi)，其超越的總時(shí)間為規(guī)定的比較小比率或超越頻數(shù)為規(guī)定頻率的荷總時(shí)間為規(guī)定的比較小比率或超越頻數(shù)為規(guī)定頻率的荷載值為可變荷載頻遇值。載值為可變荷載頻遇值。2.2.3荷載分項(xiàng)系數(shù)及荷載設(shè)計(jì)值荷載分項(xiàng)系數(shù)及荷載設(shè)計(jì)值 表 4.1 承載能力極限狀態(tài)分項(xiàng)系數(shù) 分項(xiàng)系數(shù) 我 國 mc90 恒載分項(xiàng)系數(shù) g 1.20 1.0(g 有利時(shí)) 1.35 活載分項(xiàng)系數(shù) q 1.40 1.30(q4kn/m2) 1.50 砼材料分項(xiàng)系數(shù) c 1.40 1.50 鋼筋材料分項(xiàng)系數(shù) s 1.101.5 1.15 第二章 混凝土結(jié)構(gòu)基本計(jì)算原理2.2.4荷載效應(yīng)組合荷載效應(yīng)組合1.承載能力

12、極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)組合承載能力極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)組合（1）基本組合）基本組合 由可變荷載效應(yīng)控制的組合由可變荷載效應(yīng)控制的組合 由永久荷載效應(yīng)控制的組合由永久荷載效應(yīng)控制的組合（2）偶然組合）偶然組合2.正常使用極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)組合正常使用極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)組合（1）荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合）荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合（2）荷載的頻遇組合）荷載的頻遇組合（3）荷載的準(zhǔn)永久組合）荷載的準(zhǔn)永久組合 第二章 混凝土結(jié)構(gòu)基本計(jì)算原理結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限是指設(shè)計(jì)規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需要進(jìn)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限是指設(shè)計(jì)規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需要進(jìn)行大修即可按達(dá)到其預(yù)定功能的使用時(shí)期。行大修即可

13、按達(dá)到其預(yù)定功能的使用時(shí)期。設(shè)計(jì)年限可按設(shè)計(jì)年限可按建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)確定，也可經(jīng)確定，也可經(jīng)過主管部門的批準(zhǔn)按業(yè)主的要求確定。一般建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使過主管部門的批準(zhǔn)按業(yè)主的要求確定。一般建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限為用年限為5050年。年。注意：注意：區(qū)別建筑物的設(shè)計(jì)使用年限與建筑物的使用壽命。區(qū)別建筑物的設(shè)計(jì)使用年限與建筑物的使用壽命。2.32.3結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力和材料強(qiáng)度結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力和材料強(qiáng)度2.3.12.3.1結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受外加荷載的能力。是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受外加荷載的能力。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力是材料性能（強(qiáng)度、彈性模量等）、構(gòu)件截面結(jié)構(gòu)構(gòu)

14、件的抗力是材料性能（強(qiáng)度、彈性模量等）、構(gòu)件截面積和特征及計(jì)算模式的函數(shù)。其中材料性能是決定結(jié)構(gòu)抗力的積和特征及計(jì)算模式的函數(shù)。其中材料性能是決定結(jié)構(gòu)抗力的主要因素。主要因素。第二章 混凝土結(jié)構(gòu)基本計(jì)算原理 材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值rkff表 4.2 混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（n/mm2）混 凝 土 強(qiáng) 度 等 級(jí)強(qiáng)度種類符號(hào)c15c20c25c30c35c40軸心抗壓強(qiáng)度fc7.29.611.914.316.719.1軸心抗拉強(qiáng)度ft0.911.101.271.431.571.71混 凝 土 強(qiáng) 度 等 級(jí)c45c50c55c60c65c70c75c8021.223.125.327.529.731.833.8

15、35.91.801.891.962.042.092.142.182.22表 4.3 普通鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（n/mm2）種 類符號(hào)fyyfhpb235(q235)210210hrb335(20mnsi)300300熱軋鋼筋hrb400(20mnsiv、20mnsinb、20mnti)3603602.3.2結(jié)構(gòu)構(gòu)件材料強(qiáng)度結(jié)構(gòu)構(gòu)件材料強(qiáng)度第二章 混凝土結(jié)構(gòu)基本計(jì)算原理2.4 概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法s r 失效狀態(tài)失效狀態(tài)g(r，s) 稱為結(jié)構(gòu)功能函數(shù)稱為結(jié)構(gòu)功能函數(shù)2.4.1 極限狀態(tài)方程極限狀態(tài)方程第二章 混凝土結(jié)構(gòu)基本計(jì)算原理結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)可用下面的極限狀態(tài)函數(shù)表示：結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)

16、可用下面的極限狀態(tài)函數(shù)表示：z=r-sg(r，s)其中：其中：z=r-s0 時(shí)，結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)；時(shí)，結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)；z=r-s=0時(shí)，結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)；時(shí)，結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)；z=r-s r)第二章 混凝土結(jié)構(gòu)基本計(jì)算原理 f(z)zzpfz = r - s結(jié)構(gòu)功能函數(shù)結(jié)構(gòu)功能函數(shù) z = r - - spf =p (s r) =p(z 0)zz 可靠指標(biāo)可靠指標(biāo)第二章 混凝土結(jié)構(gòu)基本計(jì)算原理安全等級(jí)破壞后的影響程度建筑物的類型一級(jí)很嚴(yán)重重要的建筑物二級(jí)嚴(yán)重一般的建筑物三級(jí)不嚴(yán)重次要的建筑物2.4.3實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式第二章 混凝土結(jié)構(gòu)基本計(jì)算原理作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值sk

17、作用效應(yīng)作用效應(yīng)s的不確定性就主要取決于結(jié)構(gòu)上作用的不確定性就主要取決于結(jié)構(gòu)上作用q的不確定性的不確定性永久荷載永久荷載g可變荷載可變荷載q偶然荷載（作用）偶然荷載（作用） 不同的荷載，其變異情況不同。根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析可以確定一個(gè)不同的荷載，其變異情況不同。根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析可以確定一個(gè)具有一定保證率（如具有一定保證率（如95%）的上限荷載分位值，該特征值稱）的上限荷載分位值，該特征值稱為荷載標(biāo)準(zhǔn)值（符號(hào)為荷載標(biāo)準(zhǔn)值（符號(hào)gk，qik）。）。 按荷載標(biāo)準(zhǔn)值確定的荷載效應(yīng)，稱為荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值按荷載標(biāo)準(zhǔn)值確定的荷載效應(yīng)，稱為荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值sk 有多個(gè)可變荷載同時(shí)作用的情況，考慮到它們同時(shí)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)有多個(gè)可變荷載同時(shí)作用的情況，考慮