混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理-設(shè)計(jì)原則ppt課件

1、第二章 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算原則2-1 極限狀態(tài)法的基本概念極限狀態(tài)法的基本概念小小 結(jié)結(jié) 1、極限狀態(tài)法的基本概念：極限狀態(tài)、極限狀態(tài)的分類、失效概率、可靠指標(biāo) 2、現(xiàn)行 0，即RS 結(jié)構(gòu)可靠Z = 0，即R=S 結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)。 即RS 結(jié)構(gòu)失效Z 0，失效概率有多小? 設(shè)計(jì)計(jì)算原則：采用以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，保證結(jié)構(gòu)的失效概率足夠小，或可靠概率足夠大。 如結(jié)構(gòu)的效應(yīng)S及結(jié)構(gòu)的抗力R均符合正態(tài)分布，則結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)也符合正態(tài)分布。如圖：圖中Z規(guī)定 ： 的取值與構(gòu)件的破壞類型及結(jié)構(gòu)的重要性有關(guān)。 結(jié)構(gòu)目標(biāo)可靠指標(biāo)結(jié)構(gòu)目標(biāo)可靠指標(biāo)TTT公路橋涵結(jié)構(gòu)的安全等級公路橋涵結(jié)構(gòu)的安全等級0安

2、全等級橋涵類型結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)一級特大橋、重要大橋1.1二級大橋、中橋、重要小橋1.0三級小橋、涵洞0.9公路橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的目標(biāo)可靠指標(biāo)公路橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的目標(biāo)可靠指標(biāo)(按持久狀況承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)按持久狀況承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)時(shí))破壞類型一級二級三級延性破壞4.74.23.7脆性破壞5.24.74.2安全等級2-2 我國公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范我國公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D62-2019的計(jì)算原則的計(jì)算原則 三種設(shè)計(jì)狀況三種設(shè)計(jì)狀況1持久狀況持久狀況橋涵建成后承受自重、車輛荷載等作用持續(xù)時(shí)間很長的橋涵建成后承受自重、車輛荷載等作用持續(xù)時(shí)間很長的狀況。該狀況就是橋涵的使用階段。此階段持續(xù)時(shí)間很長，狀況

3、。該狀況就是橋涵的使用階段。此階段持續(xù)時(shí)間很長，作用在橋梁上所有可能的荷載均應(yīng)予以考慮。必須進(jìn)行承作用在橋梁上所有可能的荷載均應(yīng)予以考慮。必須進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)。載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)。2短暫狀況短暫狀況橋涵施工過程中承受臨時(shí)性作用的狀況。該狀況就是橋橋涵施工過程中承受臨時(shí)性作用的狀況。該狀況就是橋涵的施工階段。一般只進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)計(jì)算，驗(yàn)算涵的施工階段。一般只進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)計(jì)算，驗(yàn)算構(gòu)件截面應(yīng)力。構(gòu)件截面應(yīng)力。3偶然狀況偶然狀況在橋涵使用過程中偶然出現(xiàn)的狀況。偶然狀況指橋涵在在橋涵使用過程中偶然出現(xiàn)的狀況。偶然狀況指橋涵在使用期內(nèi)可能遇到

4、的地震等作用的狀況。偶然狀況的特點(diǎn)使用期內(nèi)可能遇到的地震等作用的狀況。偶然狀況的特點(diǎn)是出現(xiàn)的概率很小，且持續(xù)時(shí)間極短。偶然狀況的設(shè)計(jì)原是出現(xiàn)的概率很小，且持續(xù)時(shí)間極短。偶然狀況的設(shè)計(jì)原則是保證在偶然作用發(fā)生時(shí)主要承重結(jié)構(gòu)不喪失承載能力，則是保證在偶然作用發(fā)生時(shí)主要承重結(jié)構(gòu)不喪失承載能力，允許發(fā)生局部破壞。只需進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)計(jì)算。允許發(fā)生局部破壞。只需進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)計(jì)算。承載能力極限狀態(tài)計(jì)算表達(dá)式以塑性理論為基礎(chǔ) 結(jié)構(gòu)的安全等級： 按破壞后果的嚴(yán)重程度分三級， 用0來體現(xiàn)， 取1.1， 1.0， 0.9。 設(shè)計(jì)原則： RSd0 ddafRR, dS 荷載效應(yīng)設(shè)計(jì)值 R抗力設(shè)計(jì)值 da

5、 幾何參數(shù)設(shè)計(jì)值，可采用幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值，即設(shè)計(jì)文件規(guī)定值。 通式：1CS 附表1-1、1-3強(qiáng)度取值列表 結(jié)構(gòu)上的作用結(jié)構(gòu)上的作用 Action作用直接作用：荷載間接作用：溫度應(yīng)力、基礎(chǔ)沉降，地震作用按時(shí)間分永久作用： 自重，土壓力、預(yù)應(yīng)力等可變作用：按位置分固定作用可動作用按反應(yīng)分靜態(tài)作用動態(tài)作用汽車荷載、汽車沖擊力、制動力、樓面活荷載、風(fēng)荷載、雪荷載等偶然作用：地震力、船舶或漂流物撞擊力、汽車撞擊作用等。 作用的代表值作用是隨機(jī)變量，設(shè)計(jì)中應(yīng)取其代表值定值）。作用是隨機(jī)變量，設(shè)計(jì)中應(yīng)取其代表值定值）。 永久作用的代表值只有一個(gè)，即標(biāo)準(zhǔn)值。永久作用的代表值只有一個(gè)，即標(biāo)準(zhǔn)值。 可變作用的代表

6、值有標(biāo)準(zhǔn)值、頻遇值、準(zhǔn)永久值。可變作用的代表值有標(biāo)準(zhǔn)值、頻遇值、準(zhǔn)永久值。作用的標(biāo)準(zhǔn)值：是作用的基本代表值。取設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)最大值作用的標(biāo)準(zhǔn)值：是作用的基本代表值。取設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)最大值概率分布的、具有概率分布的、具有95保證率的上分位值。保證率的上分位值?？勺冏饔玫念l遇值：是指結(jié)構(gòu)上較頻繁出現(xiàn)的且量值較大的作可變作用的頻遇值：是指結(jié)構(gòu)上較頻繁出現(xiàn)的且量值較大的作用取值。用取值。按超過該值的總持續(xù)時(shí)間與整個(gè)觀測期的比值確定，取為按超過該值的總持續(xù)時(shí)間與整個(gè)觀測期的比值確定，取為0.05可變作用的準(zhǔn)永久值：是指結(jié)構(gòu)上經(jīng)常出現(xiàn)的且量值較小的作可變作用的準(zhǔn)永久值：是指結(jié)構(gòu)上經(jīng)常出現(xiàn)的且量值較小的作用取值。用取值。按超過該值的總持續(xù)時(shí)間與整個(gè)觀測期的比值確定，取為按超過該值的總持續(xù)時(shí)間與整個(gè)觀測期的比值確定，取為0.5作用效應(yīng)組合 結(jié)構(gòu)對所受作用的反應(yīng)，稱為作用效應(yīng)。 公路工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)按各種設(shè)計(jì)狀況對可能同時(shí)產(chǎn)生的作用效應(yīng)進(jìn)行組合，并取其最不利組合的設(shè)計(jì)值?；ゲ幌嗳莸淖饔茫湫?yīng)不應(yīng)進(jìn)行組合。 1 承載能力極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)作用效應(yīng)組合 基本組合 2 正常使用極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)作用效應(yīng)組合)(211100njQjkQjckQmiQGikGidSSSS例23 鋼筋混凝土簡支梁橋主梁在結(jié)構(gòu)重力、汽車荷載和人群荷載作用下，分別得到在主梁的