第2章建筑結(jié)構(gòu)基本設(shè)計(jì)原則

1、2.1 結(jié)構(gòu)上的荷載與荷載效應(yīng)使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生效應(yīng)(內(nèi)力、變形等)的各種原因的總稱直接作用間接作用直接以力的不同集結(jié)形式（集中力或均布力）施加在結(jié)構(gòu)上的作用，通常也稱為荷載。 能夠引起結(jié)構(gòu)外加變形和約束變形，從而產(chǎn)生內(nèi)力效應(yīng)的各種原因(地震、地基不均勻沉降）。 2.1 2.1 結(jié)構(gòu)上的荷載與荷載效應(yīng)結(jié)構(gòu)上的荷載與荷載效應(yīng) 作用作用可變荷載(活荷載)永久荷載(恒荷載)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其作用量值隨時(shí)間而變化，其變化幅度與平均值相比不可忽略。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其作用量值不隨時(shí)間變化，或其變化幅度與平均值相比可忽略不計(jì)。荷載的分類偶然荷載在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)不一定出現(xiàn)，而一旦出現(xiàn)其量值很大且持續(xù)時(shí)間很

2、短的荷載。 2.1 2.1 結(jié)構(gòu)上的荷載與荷載效應(yīng)結(jié)構(gòu)上的荷載與荷載效應(yīng) 荷載代表值荷載代表值 永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.1 2.1 結(jié)構(gòu)上的荷載與荷載效應(yīng)結(jié)構(gòu)上的荷載與荷載效應(yīng) 標(biāo)準(zhǔn)值 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，需針對(duì)不同設(shè)計(jì)目的對(duì)荷載賦予一個(gè)規(guī)定的量值，即荷載代表值?？勺兒奢d組合值頻遇值準(zhǔn)永久值為基本代表值荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載標(biāo)準(zhǔn)值 荷載標(biāo)準(zhǔn)值是指在結(jié)構(gòu)使用期間，在荷載標(biāo)準(zhǔn)值是指在結(jié)構(gòu)使用期間，在正常情況下可能出現(xiàn)的最大荷載值。正常情況下可能出現(xiàn)的最大荷載值。 永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值G Gk k按結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)按結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)尺寸和材料重力密度計(jì)算確定，荷計(jì)尺寸和材料重力密度計(jì)算確定，荷載規(guī)范載規(guī)范給出常用材料

3、和構(gòu)件的自重。給出常用材料和構(gòu)件的自重?？勺兒奢d標(biāo)準(zhǔn)值可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q Qk k直接查直接查荷載荷載規(guī)范規(guī)范得出。得出。 2.1 2.1 結(jié)構(gòu)上的荷載與荷載效應(yīng)結(jié)構(gòu)上的荷載與荷載效應(yīng) 可變荷載組合值可變荷載組合值結(jié)構(gòu)承受結(jié)構(gòu)承受2種可變荷載時(shí)，其同時(shí)達(dá)各自種可變荷載時(shí)，其同時(shí)達(dá)各自最大值可能性很小，故除主導(dǎo)可變荷載外，其最大值可能性很小，故除主導(dǎo)可變荷載外，其他他可變荷載均乘以小于可變荷載均乘以小于1.0的組合系數(shù)的組合系數(shù)作為可變作為可變荷載組合值。荷載組合值。 可變荷載組合值可變荷載可變荷載組合值可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值組合值系數(shù)組合值系數(shù)C C C C荷載規(guī)范荷載規(guī)范查得。查得。2.1 2.

4、1 結(jié)構(gòu)上的荷載與荷載效應(yīng)結(jié)構(gòu)上的荷載與荷載效應(yīng) 可變荷載頻遇值可變荷載頻遇值 可變荷載在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)在結(jié)構(gòu)上偶而可變荷載在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)在結(jié)構(gòu)上偶而出現(xiàn)的較大荷載值。其具有持續(xù)時(shí)間較短或出現(xiàn)的較大荷載值。其具有持續(xù)時(shí)間較短或發(fā)生次數(shù)較少的特點(diǎn)。發(fā)生次數(shù)較少的特點(diǎn)。 可變荷載頻遇值可變荷載可變荷載頻遇值可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值荷載頻遇值系數(shù)荷載頻遇值系數(shù)f f 。 f f 荷載規(guī)范荷載規(guī)范查得查得。2.1 2.1 結(jié)構(gòu)上的荷載與荷載效應(yīng)結(jié)構(gòu)上的荷載與荷載效應(yīng) 可變荷載準(zhǔn)永久值可變荷載準(zhǔn)永久值在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)經(jīng)常作用的可變荷載。在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)經(jīng)常作用的可變荷載。其具有總持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的特點(diǎn)，對(duì)結(jié)構(gòu)的影其具

5、有總持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的特點(diǎn)，對(duì)結(jié)構(gòu)的影響類似于永久荷載。響類似于永久荷載。 可變荷載準(zhǔn)永久值可變荷載可變荷載準(zhǔn)永久值可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值準(zhǔn)永久值系數(shù)準(zhǔn)永久值系數(shù)。 荷載規(guī)范荷載規(guī)范查得查得 2.1 2.1 結(jié)構(gòu)上的荷載與荷載效應(yīng)結(jié)構(gòu)上的荷載與荷載效應(yīng) 荷載效應(yīng)荷載效應(yīng)S S由荷載在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的各種內(nèi)力（彎矩、剪力等）和變形（撓度、裂縫等）的統(tǒng)稱。 一般情況: S=CQ 例例 簡(jiǎn)支梁承受簡(jiǎn)支梁承受均布荷載均布荷載q作用，計(jì)算作用，計(jì)算跨度為跨度為l，由力學(xué)計(jì)算可知其跨中，由力學(xué)計(jì)算可知其跨中彎矩彎矩 M ， 支座剪力支座剪力V 。 M 與與 V S q Q 與與 C 281qlql21281ll21

6、2.1 2.1 結(jié)構(gòu)上的荷載與荷載效應(yīng)結(jié)構(gòu)上的荷載與荷載效應(yīng) 荷載設(shè)計(jì)值及荷載分項(xiàng)系數(shù)荷載設(shè)計(jì)值及荷載分項(xiàng)系數(shù)荷載設(shè)計(jì)值荷載分項(xiàng)系數(shù)荷載設(shè)計(jì)值荷載分項(xiàng)系數(shù)荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載標(biāo)準(zhǔn)值 荷載是隨機(jī)變量，具荷載是隨機(jī)變量，具有超過(guò)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的有超過(guò)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的可能性，設(shè)計(jì)時(shí)將荷可能性，設(shè)計(jì)時(shí)將荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以一個(gè)大載標(biāo)準(zhǔn)值乘以一個(gè)大于于1 1的調(diào)整系數(shù)。的調(diào)整系數(shù)。 它比荷載標(biāo)準(zhǔn)值具它比荷載標(biāo)準(zhǔn)值具有更大可靠度。有更大可靠度。荷載荷載類別類別荷載特征荷載特征荷載分荷載分項(xiàng)系數(shù)項(xiàng)系數(shù)永久永久荷載荷載當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí)當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí)對(duì)由可變荷載效應(yīng)控制的組合對(duì)由可變荷載效應(yīng)控制的組合對(duì)由永久荷載效應(yīng)控制

7、的組合對(duì)由永久荷載效應(yīng)控制的組合1.21.35當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)一般情況下一般情況下對(duì)結(jié)構(gòu)的傾覆、滑移或漂浮驗(yàn)算對(duì)結(jié)構(gòu)的傾覆、滑移或漂浮驗(yàn)算1.00.9可變可變荷載荷載一般情況下一般情況下標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值4kN/m2工業(yè)房屋樓面活載工業(yè)房屋樓面活載1.41.32.1 2.1 結(jié)構(gòu)上的荷載與荷載效應(yīng)結(jié)構(gòu)上的荷載與荷載效應(yīng) 結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)抗力R R指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受各種荷載效應(yīng)的能各種荷載效應(yīng)的能力，即承載能力和力，即承載能力和抗變形能力?？棺冃文芰?。 R = R(fc, fs,k)結(jié)構(gòu)抗力也是一個(gè)隨機(jī)變量，結(jié)構(gòu)抗力也是一個(gè)隨機(jī)變量，影響因素主要有材料性能（強(qiáng)影響因素

8、主要有材料性能（強(qiáng)度、變形模量等）、構(gòu)件幾何度、變形模量等）、構(gòu)件幾何參數(shù)、配筋情況以及計(jì)算模式參數(shù)、配筋情況以及計(jì)算模式的精確性等。的精確性等。2.2 2.2 結(jié)構(gòu)抗力和材料強(qiáng)度結(jié)構(gòu)抗力和材料強(qiáng)度 2.2 結(jié)構(gòu)抗力和材料強(qiáng)度材料強(qiáng)度的取值材料強(qiáng)度的取值材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值/ /材料分項(xiàng)系數(shù)材料分項(xiàng)系數(shù) 考慮材料強(qiáng)度的考慮材料強(qiáng)度的變異、幾何參數(shù)變異、幾何參數(shù)和設(shè)計(jì)模式的不和設(shè)計(jì)模式的不定性可能使結(jié)構(gòu)定性可能使結(jié)構(gòu)抗力降低的不利抗力降低的不利影響。影響。 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)將荷載標(biāo)準(zhǔn)值除將荷載標(biāo)準(zhǔn)值除以一個(gè)大于以一個(gè)大于1的的調(diào)整系數(shù)。調(diào)整系數(shù)。 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試件根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

9、試件用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的具有法測(cè)得的具有95保證率保證率的強(qiáng)度值。的強(qiáng)度值。 根據(jù)結(jié)構(gòu)可靠根據(jù)結(jié)構(gòu)可靠度分析，并考度分析，并考慮材料質(zhì)量分慮材料質(zhì)量分布規(guī)律和一定布規(guī)律和一定的保證率確定的保證率確定。 可由規(guī)范或附錄直接查用可由規(guī)范或附錄直接查用2.2 2.2 結(jié)構(gòu)抗力和材料強(qiáng)度結(jié)構(gòu)抗力和材料強(qiáng)度 材料強(qiáng)度的取值材料強(qiáng)度的取值材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值/ /材料分項(xiàng)系數(shù)材料分項(xiàng)系數(shù) 根據(jù)結(jié)構(gòu)可靠根據(jù)結(jié)構(gòu)可靠度分析，并考度分析，并考慮材料質(zhì)量分慮材料質(zhì)量分布規(guī)律和一定布規(guī)律和一定的保證率確定的保證率確定。 砼材料分項(xiàng)系數(shù)砼材料分項(xiàng)系數(shù)c=1.40鋼筋材料

10、分項(xiàng)系數(shù)鋼筋材料分項(xiàng)系數(shù)s:HPB235、HRB335、HRB400級(jí)：級(jí)： s =1.10鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋：鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋： s =1.202.2 2.2 結(jié)構(gòu)抗力和材料強(qiáng)度結(jié)構(gòu)抗力和材料強(qiáng)度 適用性安全性結(jié)構(gòu)在正常使用期間應(yīng)具有良好的工作結(jié)構(gòu)在正常使用期間應(yīng)具有良好的工作性能。如無(wú)過(guò)大變形、振幅、過(guò)寬裂縫性能。如無(wú)過(guò)大變形、振幅、過(guò)寬裂縫等，以免影響正常使用。等，以免影響正常使用。 結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受在正常施工和正常使用情結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受在正常施工和正常使用情況下可能出現(xiàn)的各種作用，在設(shè)計(jì)規(guī)定況下可能出現(xiàn)的各種作用，在設(shè)計(jì)規(guī)定的偶然事件發(fā)生時(shí)及發(fā)生后，結(jié)構(gòu)仍能的偶然事件發(fā)生時(shí)及發(fā)生

11、后，結(jié)構(gòu)仍能保持必需的整體穩(wěn)定性，不致倒塌保持必需的整體穩(wěn)定性，不致倒塌。 結(jié)構(gòu)的功能要求耐久性結(jié)構(gòu)在正常使用和正常維護(hù)條件下應(yīng)具結(jié)構(gòu)在正常使用和正常維護(hù)條件下應(yīng)具有足夠的耐久性能，以保證結(jié)構(gòu)能夠正有足夠的耐久性能，以保證結(jié)構(gòu)能夠正常使用到預(yù)定的設(shè)計(jì)使用期限。常使用到預(yù)定的設(shè)計(jì)使用期限。 2.2 2.2 結(jié)構(gòu)抗力和材料強(qiáng)度結(jié)構(gòu)抗力和材料強(qiáng)度 2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求2.2 2.2 結(jié)構(gòu)抗力和材料強(qiáng)度結(jié)構(gòu)抗力和材料強(qiáng)度 2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的：使所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)在規(guī)定使所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)在規(guī)定設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，用設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，用最最經(jīng)濟(jì)的手段經(jīng)濟(jì)的手段獲得預(yù)定條獲得預(yù)定條件下件下滿足

12、預(yù)期各種功能滿足預(yù)期各種功能的要求。的要求。適用性安全性結(jié)構(gòu)的功能要求耐久性2.3 2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求統(tǒng)稱：結(jié)構(gòu)的可靠性統(tǒng)稱：結(jié)構(gòu)的可靠性適用性安全性結(jié)構(gòu)的功能要求耐久性結(jié)構(gòu)的可靠性結(jié)構(gòu)的可靠性 在規(guī)定時(shí)間內(nèi)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)（設(shè)計(jì)使用年限設(shè)計(jì)使用年限），在規(guī)定條件下，在規(guī)定條件下（正正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和維修常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和維修），結(jié)構(gòu)完成預(yù)，結(jié)構(gòu)完成預(yù)定功能定功能（安全性、適用性、耐久性安全性、適用性、耐久性）的能力。的能力。 結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，在正常設(shè)計(jì)、施工、使用結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，在正常設(shè)計(jì)、施工、使用和維護(hù)的條件下完成預(yù)定功能的

13、概率和維護(hù)的條件下完成預(yù)定功能的概率。 結(jié)構(gòu)的可靠度結(jié)構(gòu)的可靠度具隨機(jī)性具隨機(jī)性, ,只能用概率描述只能用概率描述 對(duì)可靠性的定量描述對(duì)可靠性的定量描述 2.3 2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為時(shí)間參數(shù)為時(shí)間參數(shù)（我國(guó)我國(guó)5050年年）。目的為確定荷載代表值及目的為確定荷載代表值及與時(shí)間有關(guān)的材料性能等與時(shí)間有關(guān)的材料性能等取值而選用的。取值而選用的。類別類別設(shè)計(jì)使用設(shè)計(jì)使用 年限（年）年限（年）示示 例例1 15 5 臨時(shí)性建筑臨時(shí)性建筑2 22525易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件 3 35050普通房屋和構(gòu)筑物普通房屋和構(gòu)筑物 4 4100100紀(jì)念性建筑和特別

14、重紀(jì)念性建筑和特別重 要的建筑結(jié)構(gòu)要的建筑結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)規(guī)定的一個(gè)期限，指按規(guī)定指標(biāo)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)定的一個(gè)期限，指按規(guī)定指標(biāo)設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，在正常施工、正計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，在正常施工、正常使用和維護(hù)下，不需進(jìn)行大修即可達(dá)常使用和維護(hù)下，不需進(jìn)行大修即可達(dá)到其預(yù)定功能要求的使用年限。到其預(yù)定功能要求的使用年限。 設(shè)計(jì)使用年限設(shè)計(jì)使用年限說(shuō)明：說(shuō)明：當(dāng)結(jié)構(gòu)使用年限達(dá)到或當(dāng)結(jié)構(gòu)使用年限達(dá)到或超過(guò)后，并不意味結(jié)構(gòu)超過(guò)后，并不意味結(jié)構(gòu)立即報(bào)廢，而只意味結(jié)立即報(bào)廢，而只意味結(jié)構(gòu)的可靠度將逐步降低。構(gòu)的可靠度將逐步降低。2.3 2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)使用年限與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為兩個(gè)不同的時(shí)間域設(shè)計(jì)使用

15、年限與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為兩個(gè)不同的時(shí)間域 結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài) 能夠滿足功能要求能夠滿足功能要求可靠狀態(tài)失效狀態(tài)可靠度可靠度極限狀態(tài)極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承件達(dá)到最大承載能力或不適載能力或不適于繼續(xù)承載的于繼續(xù)承載的變形時(shí)的狀態(tài)變形時(shí)的狀態(tài) 結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使件達(dá)到正常使用或耐久性的用或耐久性的某項(xiàng)規(guī)定限值某項(xiàng)規(guī)定限值時(shí)的狀態(tài)時(shí)的狀態(tài) 特定狀態(tài)特定狀態(tài)不能滿足功能要求不能滿足功能要求2.3 2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求安安全全性性適適用用性性耐耐久久性性 Z0,即即R SZ0,即

16、即R S Z=g(R,S)=R-SZ=0,即即R=S可靠狀態(tài)可靠狀態(tài)極限狀態(tài)極限狀態(tài) 失效狀態(tài)失效狀態(tài)結(jié)構(gòu)可靠工作基本條件：結(jié)構(gòu)可靠工作基本條件：Z0 Z0 或或 RSRS2.3 2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求結(jié)構(gòu)功能函數(shù)結(jié)構(gòu)功能函數(shù) 2.4 概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法可靠度PS失效概率Pf可靠度及失效概率可靠度及失效概率 結(jié)構(gòu)完成預(yù)定功能的概率結(jié)構(gòu)完成預(yù)定功能的概率（即（即R S的概率）的概率）PS 與與Pf關(guān)系：關(guān)系： PS Pf1或或PS 1Pf不能完成預(yù)定功能概率不能完成預(yù)定功能概率（即（即R S的概率）的概率）2.4 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2.4 概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法建

17、建筑筑結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)安安全全等等級(jí)級(jí)結(jié)構(gòu)安全等級(jí)與目標(biāo)可靠指標(biāo)結(jié)構(gòu)安全等級(jí)與目標(biāo)可靠指標(biāo)安全等級(jí)安全等級(jí)一級(jí)一級(jí)二級(jí)二級(jí)三級(jí)三級(jí)破壞后果破壞后果很嚴(yán)重很嚴(yán)重嚴(yán)重嚴(yán)重不嚴(yán)重不嚴(yán)重建筑物類型建筑物類型 重要建筑物重要建筑物一般建筑物一般建筑物次要建筑物次要建筑物劃分依據(jù)：破壞可能產(chǎn)生后果嚴(yán)重程度劃分目的：確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目標(biāo)可靠度2.4 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2.4 概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)可可靠靠指指標(biāo)標(biāo)結(jié)構(gòu)安全等級(jí)與目標(biāo)可靠指標(biāo)結(jié)構(gòu)安全等級(jí)與目標(biāo)可靠指標(biāo)破壞類型破壞類型安安 全全 等等 級(jí)級(jí)一級(jí)一級(jí)二級(jí)二級(jí)三級(jí)三級(jí)延性延性破壞破壞可靠指標(biāo)可靠指標(biāo)3.73.22.7失效概率失效概率

18、1.0810-56.8710-43.4710-3脆性脆性破壞破壞可靠指標(biāo)可靠指標(biāo)4.23.73.2失效概率失效概率1.3310-61.0810-56.8710-42.4 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)法概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法: :采用失效概率度量結(jié)構(gòu)的可靠性采用失效概率度量結(jié)構(gòu)的可靠性, ,使其足夠小使其足夠小 即即PfPf結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目的: : 達(dá)到結(jié)構(gòu)的可靠與經(jīng)濟(jì)上的最佳平衡達(dá)到結(jié)構(gòu)的可靠與經(jīng)濟(jì)上的最佳平衡 2.4 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)法結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù): : 相應(yīng)于結(jié)構(gòu)各種功能要求的

19、極限狀態(tài)相應(yīng)于結(jié)構(gòu)各種功能要求的極限狀態(tài)2.5 極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式承載能力極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式承載能力極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式 0S R 0結(jié)構(gòu)重要結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)性系數(shù) 安全等級(jí)為三級(jí)安全等級(jí)為三級(jí)（或（或5年年 ） 00.9安全等級(jí)為一級(jí)安全等級(jí)為一級(jí)（或（或100年）年）01.1 安全等級(jí)為二級(jí)安全等級(jí)為二級(jí)（或（或50年年 ）01.02.5 2.5 極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式S荷載效應(yīng)荷載效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值組合設(shè)計(jì)值 2.5 極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式承載能力極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式承載能力極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式由可變荷載效應(yīng)控制的組合：由可變荷載效應(yīng)控制的組合： SGSGk

20、Q1SQ1kQiCiSQik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： SGSGkQiCiSQik一般排架、框架結(jié)構(gòu)一般排架、框架結(jié)構(gòu)，可采用簡(jiǎn)化公式：可采用簡(jiǎn)化公式： SGSGkQiSQik 0S R 2.5 2.5 極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式R結(jié)構(gòu)構(gòu)件結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力抗力設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)值 2.5 極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式承載能力極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式承載能力極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式RR（fc，fs，k） 0S R 2.5 2.5 極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式S正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)荷載效應(yīng)荷載效應(yīng)組合值，組合值，根據(jù)設(shè)計(jì)目的進(jìn)行根據(jù)設(shè)計(jì)目的進(jìn)行組合

21、組合 2.5 極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式正常使用極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式正常使用極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式Sd C標(biāo)準(zhǔn)組合：標(biāo)準(zhǔn)組合： SdSGkSQ1kCiSQik頻遇組合：頻遇組合：準(zhǔn)永久組合：準(zhǔn)永久組合： SdSGk qiSQik SdSGkf1SQ1kqiSQik2.5 2.5 極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式C結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)正常結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)正常使用極限要求的規(guī)使用極限要求的規(guī)定限值定限值 2.5 極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式正常使用極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式正常使用極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式S C截面應(yīng)力截面應(yīng)力變形限值變形限值裂縫寬度限值裂縫寬度限值2.5 2.5 極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式極限狀態(tài)實(shí)用

22、設(shè)計(jì)表達(dá)式2.6 建筑結(jié)構(gòu)抗震基本知識(shí)地震的基本概念地震的基本概念 地地震震類類型型誘發(fā)地震誘發(fā)地震構(gòu)造地震構(gòu)造地震約占約占90%90%天然地震天然地震火山地震火山地震2.6 2.6 建筑結(jié)構(gòu)抗震基本知識(shí)建筑結(jié)構(gòu)抗震基本知識(shí)人工開采、工程活動(dòng)、水庫(kù)蓄水人工開采、工程活動(dòng)、水庫(kù)蓄水常用術(shù)語(yǔ)常用術(shù)語(yǔ)震源震源深度 震中 震中距 地面 地面某處 淺源地震（震源深度60 km）中源地震（震源深度60 300km）深源地震（震源深度300 km）2.6 建筑結(jié)構(gòu)抗震基本知識(shí)2.6 2.6 建筑結(jié)構(gòu)抗震基本知識(shí)建筑結(jié)構(gòu)抗震基本知識(shí)斷層錯(cuò)動(dòng)、引起周圍介質(zhì)振動(dòng)的部位。斷層錯(cuò)動(dòng)、引起周圍介質(zhì)振動(dòng)的部位。地震的基本

23、概念地震的基本概念 2.6 2.6 建筑結(jié)構(gòu)抗震基本知識(shí)建筑結(jié)構(gòu)抗震基本知識(shí)地地 震震 波波地震的基本概念地震的基本概念 形成：地震能量以波的形式從震源向外傳播形成：地震能量以波的形式從震源向外傳播形形式式面面波波體體波波縱波縱波橫波橫波振動(dòng)：質(zhì)點(diǎn)與傳播方向一致振動(dòng)：質(zhì)點(diǎn)與傳播方向一致效果：垂直方向上下顛簸效果：垂直方向上下顛簸特點(diǎn)：周期短特點(diǎn)：周期短、振幅小振幅小、波速快波速快地地 震震 波波地震的基本概念地震的基本概念 形形式式面面波波體體波波縱波縱波橫波橫波振動(dòng)：質(zhì)點(diǎn)與傳播方向垂直振動(dòng)：質(zhì)點(diǎn)與傳播方向垂直效果：水平方向擺動(dòng)效果：水平方向擺動(dòng)特點(diǎn)：周期長(zhǎng)特點(diǎn)：周期長(zhǎng)、振幅大振幅大、波速慢波

24、速慢2.6 2.6 建筑結(jié)構(gòu)抗震基本知識(shí)建筑結(jié)構(gòu)抗震基本知識(shí)形成：地震能量以波的形式從震源向外傳播形成：地震能量以波的形式從震源向外傳播地地 震震 波波地震的基本概念地震的基本概念 形形式式面面波波體體波波縱波縱波橫波橫波振動(dòng)：復(fù)雜振動(dòng)：復(fù)雜瑞雷波：橢圓形滾動(dòng)瑞雷波：橢圓形滾動(dòng)特點(diǎn)：周期長(zhǎng)特點(diǎn)：周期長(zhǎng)、振幅大振幅大、波速最慢波速最慢洛夫波：蛇行運(yùn)動(dòng)洛夫波：蛇行運(yùn)動(dòng)2.6 2.6 建筑結(jié)構(gòu)抗震基本知識(shí)建筑結(jié)構(gòu)抗震基本知識(shí)形成：地震能量以波的形式從震源向外傳播形成：地震能量以波的形式從震源向外傳播地地 震震 波波地震的基本概念地震的基本概念 形形式式面面波波體體波波縱波縱波橫波橫波2.6 2.6

25、建筑結(jié)構(gòu)抗震基本知識(shí)建筑結(jié)構(gòu)抗震基本知識(shí) 縱波最快，橫波縱波最快，橫波次之，次之， 面波最慢。面波最慢。 地震順序：地震順序： 先上下顛簸，先上下顛簸， 后左右搖晃。后左右搖晃。形成：地震能量以波的形式從震源向外傳播形成：地震能量以波的形式從震源向外傳播2.6 2.6 建筑結(jié)構(gòu)抗震基本知識(shí)建筑結(jié)構(gòu)抗震基本知識(shí)震震 級(jí)級(jí)作用作用定義定義表示表示劃分劃分衡量一次地震本身強(qiáng)弱程度的指標(biāo)衡量一次地震本身強(qiáng)弱程度的指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)地震儀、距震中標(biāo)準(zhǔn)地震儀、距震中100km、最大地面、最大地面水水平位移平位移A（m）的常用對(duì)數(shù)）的常用對(duì)數(shù)值。值。MlgAR() 微微 震震： M2有感地震：有感地震： M24破壞性

26、地震：破壞性地震：M5強(qiáng)烈地震：強(qiáng)烈地震： M7特大地震：特大地震： M8R()起伏函數(shù)，起伏函數(shù)， 依震依震 中距中距而變化而變化震級(jí)每增加一級(jí)，地震所釋放出的能量約增加30倍。地地 震震 烈烈 度度 作用作用規(guī)律規(guī)律確定確定反映反映某一區(qū)域地表、建筑物受一次地震某一區(qū)域地表、建筑物受一次地震影響的強(qiáng)弱程度。影響的強(qiáng)弱程度。規(guī)律：震中距越小，影響越嚴(yán)重，規(guī)律：震中距越小，影響越嚴(yán)重， 地震烈度大。地震烈度大。考慮因素：人的感覺(jué)、器物反應(yīng)、地考慮因素：人的感覺(jué)、器物反應(yīng)、地 表及建筑物的破壞程度。表及建筑物的破壞程度。 地震烈度表：地震烈度表：12度度 我國(guó)采用我國(guó)采用2.6 2.6 建筑結(jié)構(gòu)

27、抗震基本知識(shí)建筑結(jié)構(gòu)抗震基本知識(shí)劃分劃分多遇烈度多遇烈度：超越概率為超越概率為63.2%，為基本烈度為基本烈度-1.55度度眾值烈度（基本烈度）：超越概率為眾值烈度（基本烈度）：超越概率為10%罕遇烈度：超越概率罕遇烈度：超越概率23%，為基本烈度，為基本烈度1度度基準(zhǔn)期基準(zhǔn)期5050年內(nèi)年內(nèi)注意：注意： 一次地震只有一個(gè)震級(jí)，但對(duì)一次地震只有一個(gè)震級(jí)，但對(duì)于不同地區(qū)卻有不同的烈度。于不同地區(qū)卻有不同的烈度。 主要城市基本烈度：主要城市基本烈度： 北京北京8度，太原度，太原8度，臨汾度，臨汾9度度 長(zhǎng)治長(zhǎng)治7度，大同度，大同8度，候馬度，候馬7度度地地 震震 烈烈 度度 2.6 2.6 建筑結(jié)

28、構(gòu)抗震基本知識(shí)建筑結(jié)構(gòu)抗震基本知識(shí)房屋結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防房屋結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防 建筑抗震設(shè)防分類建筑抗震設(shè)防分類設(shè)防依據(jù)：抗震設(shè)防烈度設(shè)防依據(jù)：抗震設(shè)防烈度通常取基本烈度通常取基本烈度設(shè)防分類設(shè)防分類甲類建筑：重大工程、可能發(fā)生次生災(zāi)害的甲類建筑：重大工程、可能發(fā)生次生災(zāi)害的 建筑。建筑。乙類建筑：使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)乙類建筑：使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù) 建筑建筑城市生命線工程核心建筑城市生命線工程核心建筑丙類建筑：一般的工業(yè)與民用建筑丙類建筑：一般的工業(yè)與民用建筑丁類建筑：次要建筑丁類建筑：次要建筑一般倉(cāng)庫(kù)一般倉(cāng)庫(kù)設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)2.6 2.6 建筑結(jié)構(gòu)抗震基本知識(shí)建筑結(jié)構(gòu)抗震基本知識(shí)設(shè)防目的：通過(guò)抗震設(shè)計(jì)和采取構(gòu)造措施，設(shè)防目的：通過(guò)抗震設(shè)計(jì)和采取構(gòu)造措施， 達(dá)到減輕地震災(zāi)害的目的。達(dá)到減輕地震災(zāi)害的目的。房屋結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防房屋結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防 建筑抗震設(shè)防分類建筑抗震設(shè)防分類設(shè)防目的：通過(guò)抗