水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課件

鋼筋混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算原理第二章本章重難點(diǎn)點(diǎn)重點(diǎn)：1、作用的分類類,結(jié)構(gòu)功能的極極限狀態(tài)；2、可靠性,可靠度,極限狀態(tài)方程程;3、承載能力和和正常使用極極限狀態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)表達(dá)式；4、材料的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值值。難點(diǎn)：1.極限狀態(tài)方程程2.極限狀態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)表達(dá)式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)理論的發(fā)發(fā)展1>最早是以彈性性理論為基礎(chǔ)礎(chǔ)的容許應(yīng)力力法；2>是20世紀(jì)30年代考慮混凝凝土朔性性能能的破壞階段計(jì)算方方法；3>是20世紀(jì)50年代，極限狀狀態(tài)計(jì)算法；；4>是以概率論為為基礎(chǔ)的極限限狀態(tài)設(shè)計(jì)法法；第一節(jié)鋼筋混混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)理論的發(fā)發(fā)展一.按許可應(yīng)力法法設(shè)計(jì)三個(gè)階段:按許可應(yīng)力法法計(jì)、按破壞壞階段法、按按極限狀態(tài)法法?！舭踩禂?shù)K是一個(gè)大于1.0的數(shù)值?！鬕越大，結(jié)構(gòu)安安全度就越高高，同時(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)材料用量也也越多?！魹槿〉冒踩煽煽颗c經(jīng)濟(jì)合合理的均衡，在綜合考考慮各種不確確定性因素影影響后，可選選取一個(gè)合適適的安全系數(shù)數(shù)。二.按破壞階段法法設(shè)計(jì)◆安全系系數(shù)K是一個(gè)個(gè)大于于1.0的數(shù)值值?！鬕越大，，結(jié)構(gòu)構(gòu)安全全度就就越高高，同同時(shí)結(jié)結(jié)構(gòu)材材料用用量也也越多多?！艨紤]使使用彎彎矩不不大于于極限限彎矩矩。三.按極限限狀態(tài)態(tài)法設(shè)設(shè)計(jì)◆承載能能力極極限狀狀態(tài)。。◆正常使使用極極限狀狀態(tài)。。安全系系數(shù)法法的缺缺點(diǎn)：：沒有定定量的的考慮慮抗力力和荷荷載效效應(yīng)的的隨機(jī)性性，而是是靠經(jīng)經(jīng)驗(yàn)或或工程程判斷斷的方方法確確定，，帶有有主觀成成分。定的的高或或低依依據(jù)不不充分分。以概率率理論論為基基礎(chǔ)的的極限限狀態(tài)態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)法：：本質(zhì)是是將荷載效效應(yīng)S及結(jié)構(gòu)抗抗力R看作是是兩個(gè)隨隨機(jī)變變量應(yīng)用概率論論和數(shù)數(shù)理統(tǒng)統(tǒng)計(jì)的理論論去研研究結(jié)結(jié)構(gòu)的的可靠靠度。。以概率率論為為基礎(chǔ)礎(chǔ)的設(shè)設(shè)計(jì)方方法分分為三三個(gè)水水準(zhǔn)：：水準(zhǔn)Ⅰ－半經(jīng)經(jīng)驗(yàn)半半概率率法；；----對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)的可可靠概概率還還不能能做出出定量量的計(jì)計(jì)算；；水準(zhǔn)Ⅱ－近似似概率率法；；-----現(xiàn)階段段采用用的方方法；；水準(zhǔn)Ⅲ－全概概率法法。--------還在研研究當(dāng)當(dāng)中。。第二節(jié)節(jié)結(jié)結(jié)構(gòu)的的功能能要求求、荷荷載效效應(yīng)和和結(jié)構(gòu)構(gòu)抗力力一.結(jié)構(gòu)的的功能能要求求安全性性結(jié)構(gòu)在在正常施施工、、正常常使用用情況況下能承受受可能能出現(xiàn)現(xiàn)的各各種直接作作用和和間接接作用用，如施施加的的荷載載、外外加變變形、、約束束變形形，在在偶然然事件件（如如地震震、校校核洪洪水位位等））發(fā)生生時(shí)和和發(fā)生生后，，結(jié)構(gòu)構(gòu)仍能能保持必必需的的承載載力和和穩(wěn)定定性，不致致發(fā)生生倒塌塌或連連續(xù)破破壞而而造成成生命命財(cái)產(chǎn)產(chǎn)的嚴(yán)嚴(yán)重?fù)p損失。。適用性性結(jié)構(gòu)在在正常常使用用荷載載作用用下具具有良好的的工作作性。如不不產(chǎn)生生影響響使用用的過大變變形或或振幅幅，不發(fā)發(fā)生足足以讓讓使用用者感感到不不安的的過寬寬的裂裂縫等等。耐久性性結(jié)構(gòu)在在正常常維護(hù)護(hù)條件件下應(yīng)應(yīng)有足足夠的的耐久久性。。完好好使用用到設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)定的的年限限。如如，混混凝土土不發(fā)發(fā)生嚴(yán)嚴(yán)重風(fēng)風(fēng)化、、腐蝕蝕、脫脫落，，鋼筋筋不發(fā)發(fā)生銹銹蝕等等。結(jié)構(gòu)的的可靠靠性■可靠性性——安全性性、適適用性性和耐耐久性性的總總稱指結(jié)構(gòu)構(gòu)在規(guī)規(guī)定的的使用用期限限內(nèi)，，在規(guī)規(guī)定的的條件件下（（正常設(shè)設(shè)計(jì)、、正常常施工工、正正常使使用和和維護(hù)護(hù)），完完成預(yù)預(yù)定結(jié)結(jié)構(gòu)功功能的的能力力。設(shè)計(jì)基基準(zhǔn)期期：指一一個(gè)工工程結(jié)結(jié)構(gòu)在在正常常使用用和正正常維維護(hù)條條件下下，能能夠滿滿足其其可靠靠度的的時(shí)間間?！鼋Y(jié)構(gòu)可可靠性性越高高，建建設(shè)造造價(jià)投投資越越大。?！鋈绾卧谠诮Y(jié)構(gòu)構(gòu)可靠靠與經(jīng)經(jīng)濟(jì)之之間取取得均均衡，就是是設(shè)計(jì)計(jì)方法法要解解決的的問題題。定義：：使結(jié)構(gòu)構(gòu)產(chǎn)生生內(nèi)力力或變變形的的原因因稱為為“作作用””。作用分分類直接作作用間接作作用荷載混凝土土收縮縮、溫溫度變變化、、基礎(chǔ)礎(chǔ)的差差異沉沉降、、地震震等引引起結(jié)結(jié)構(gòu)外外加變變形或或約束束的原原因。。二.作用(荷載)和荷載載效應(yīng)應(yīng)S作用效效應(yīng)S由荷載載產(chǎn)生生的結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)內(nèi)力和和變形形稱為為作用用效應(yīng)應(yīng)S。內(nèi)力：：軸力、、彎矩矩、剪剪力、、扭矩矩等；；變形：：撓度、、轉(zhuǎn)角角、裂裂縫等等。（間接作作用不不僅與與外界界因素素有關(guān)關(guān)，還還與結(jié)結(jié)構(gòu)本本身的的特性性有關(guān)關(guān)）按作用用時(shí)間間和性性質(zhì)分分永久荷荷載G、g：可變荷荷載Q、q：自重、、土壓壓力樓面活活荷載載、風(fēng)風(fēng)荷載載、雪雪荷載載偶然荷荷載A：爆炸、、撞擊擊、地地震等等永久作作用：：在結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)使使用期期間，，其值值不隨隨時(shí)間間而變變化，，或其其變化化與平平均值值相比比可以以忽略略不計(jì)計(jì)可變作作用：：在結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)使使用期期內(nèi)其其值隨隨時(shí)間間而變變化，，其變變化與與平均均值相相比不不可忽忽略偶然作作用：：在結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)使使用期期內(nèi)不不一定定出現(xiàn)現(xiàn)，一一旦出出現(xiàn)，，其值值很大大且持持續(xù)時(shí)時(shí)間很很短荷載的的分類類：按空間間位置分分固定荷荷載移動(dòng)荷荷載按結(jié)構(gòu)構(gòu)反應(yīng)應(yīng)特點(diǎn)點(diǎn)分靜態(tài)荷荷載動(dòng)態(tài)荷荷載作用效效應(yīng)S取決于于作用用的方方式及及結(jié)構(gòu)構(gòu)或構(gòu)構(gòu)件的的幾何何尺寸寸及支支承條條件。。簡(jiǎn)支梁梁在跨跨中一一集中中荷載載作用用下跨跨中彎彎矩例：簡(jiǎn)支梁梁在均均布荷荷載作作用下下跨中中彎矩矩S=cQc––––荷載效效應(yīng)系系數(shù)Q––––荷載作用效效應(yīng)具具有隨隨機(jī)性性c結(jié)構(gòu)的的抗力力R結(jié)構(gòu)抗抗力是是指結(jié)結(jié)構(gòu)的的抵抗抗能力力,即構(gòu)件件承受受內(nèi)力力和變變形的的能力力。結(jié)構(gòu)抗抗力的影響響因素素：材料性性能的的不確確定性性材料幾幾何參參數(shù)的的不確確定性性計(jì)算模模式的的不確確定性性結(jié)構(gòu)的的抗力力具有有隨機(jī)機(jī)性。。承載能能力極極限狀狀態(tài)正常使使用極極限狀狀態(tài)這種極極限狀狀態(tài)對(duì)對(duì)應(yīng)于于結(jié)構(gòu)構(gòu)或結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件達(dá)達(dá)到最最大承承載能能力或或不適適于繼繼續(xù)承承載的的變形形。這種極極限狀狀態(tài)對(duì)對(duì)應(yīng)于于結(jié)構(gòu)構(gòu)或結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件達(dá)達(dá)到正正常使使用或或耐久久性能能的某某項(xiàng)規(guī)規(guī)定限限值。。（2）極限限狀態(tài)態(tài)的的分類類：結(jié)構(gòu)或或結(jié)構(gòu)構(gòu)的一一部分分超過某某一特特定狀狀態(tài)就就不能滿滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的的某一一功能能要求，，這個(gè)個(gè)特定定狀態(tài)態(tài)稱為為該功能能的極極限狀狀態(tài)。能完成成預(yù)定定的各各項(xiàng)功功能時(shí)時(shí)，結(jié)結(jié)構(gòu)處處于有效狀狀態(tài)；反之之，則則處于于失效狀狀態(tài)，有效狀狀態(tài)和和失效效狀態(tài)態(tài)的分分界，稱為為極限狀狀態(tài)，是結(jié)結(jié)構(gòu)開開始失失效的的標(biāo)志志。第三節(jié)節(jié)概率極極限狀狀態(tài)設(shè)設(shè)計(jì)的的概念念一.極限狀狀態(tài)的的定義義與分分類極限狀狀態(tài)的的表表現(xiàn)形形式：：(承)：剛體體失去去平衡衡，材材料強(qiáng)強(qiáng)度不不足，，結(jié)構(gòu)構(gòu)轉(zhuǎn)變變?yōu)闄C(jī)機(jī)構(gòu)，，失穩(wěn)穩(wěn)(正)：過大大的變變形，，影響響正常常使用用或耐耐久性性能的的局部部損壞壞，過過大的的振動(dòng)動(dòng)承載力力能力力極限限狀態(tài)態(tài)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件件達(dá)到最大承載能能力或達(dá)到不適于繼續(xù)續(xù)承載的變變形狀態(tài)?！魳?gòu)件的截面面因強(qiáng)度不不足而發(fā)生生破壞（包包括疲勞破破壞）◆結(jié)構(gòu)整體或或其中一部部分作為剛剛體失去平平衡（如傾傾覆、滑移移）◆結(jié)構(gòu)塑性變變形過大而而不適于繼繼續(xù)使用◆結(jié)構(gòu)形成幾幾何可變體體系（超靜靜定結(jié)構(gòu)中中出現(xiàn)足夠夠多塑性鉸鉸）◆結(jié)構(gòu)或構(gòu)件件喪失穩(wěn)定定（如細(xì)長(zhǎng)長(zhǎng)受壓構(gòu)件件的壓曲失失穩(wěn)）正常使用極極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件件達(dá)到影響響正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定定限值的狀狀態(tài)。◆過大的變形形、側(cè)移（（影響非結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件、、不安全感感、不能正正常使用（（吊車）等等）；◆過大的裂縫縫（鋼筋銹銹蝕、不安安全感、漏漏水等）；；◆過大的振動(dòng)動(dòng)（影響使使用、不舒舒適）；◆局部損壞。。承載力能力極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的安全性正常使用極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的適用性和耐久性可靠水平高可靠水平低結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序數(shù)理統(tǒng)計(jì)的的基本概念念隨機(jī)事件：：對(duì)于有多種種可能發(fā)生生的結(jié)果，，而究竟不不知道哪一一種結(jié)果事事先不能確確定的事件件。隨機(jī)變量：：表示隨機(jī)事事件各種結(jié)結(jié)果的變量量。1.隨機(jī)事件和隨機(jī)變量

（1）平均值：：表示隨機(jī)機(jī)變量的波波動(dòng)中心，，即代表隨隨機(jī)變量的的平均水平平的特征值值（用表表示）。。2.平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)

（2）標(biāo)準(zhǔn)差：：表示示隨機(jī)變量量X取值離散程程度的特征征值。長(zhǎng)江大學(xué)城城市建設(shè)學(xué)學(xué)院鋼筋混混凝土CAI課件（3）變異系數(shù)數(shù)：反反映隨機(jī)變變量相對(duì)離離散程度的的特征值。。4.正態(tài)分布f(x)--某一隨機(jī)變變量在大量量事件中出出現(xiàn)的頻率率5.保證率對(duì)隨機(jī)變量量數(shù)列中其其數(shù)值不小小于或大于于某一隨機(jī)機(jī)變量出現(xiàn)現(xiàn)的概率，，稱為保證證率。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中中的不確定定性a.恒載g與構(gòu)件尺寸寸、材料容容重等有關(guān)關(guān)b.活載q的數(shù)值是隨隨時(shí)在變化化的c.計(jì)算跨度l的不準(zhǔn)確a.材料強(qiáng)度f(wàn)y和fc的離散b.截面尺寸h0和b的施工誤差差c.gd的隨機(jī)性不一定安全全（可靠））!g+q雖然設(shè)計(jì)保保證二.極限狀態(tài)方方程式，失失效概論和和可靠指標(biāo)標(biāo)在實(shí)際設(shè)計(jì)計(jì)中就可以以采用概論論理論來進(jìn)進(jìn)行分析結(jié)構(gòu)極限狀狀態(tài)函數(shù)可用結(jié)構(gòu)功功能函數(shù)來來描述：當(dāng)時(shí)，結(jié)構(gòu)已已達(dá)極限狀狀態(tài)，稱為為極限狀態(tài)方方程。Z=R-S若僅以荷載效應(yīng)S，結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗抗力R作為兩個(gè)基基本隨機(jī)變量，功能函數(shù)數(shù)表示為結(jié)構(gòu)功能的的表達(dá)(極限狀態(tài)方方程）Z=R-S>0,或S<R可靠Z=R-S=0,或S=R極限狀態(tài)Z=R-S<0,或S>R失效極限狀態(tài)方程Z=0或R-S=0RSZ<0失效區(qū)Z>0可靠區(qū)重疊區(qū)的大大小反映了了抗力R和荷載效應(yīng)應(yīng)S之間的概率率關(guān)系，即即結(jié)構(gòu)的失失效概率從結(jié)構(gòu)安全全的角度，，提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的的抗力R，減小抗力R和荷載效應(yīng)應(yīng)S的離散程度，可以提高結(jié)構(gòu)的可靠程度，即提高μR－μS，減小σR、σS可使失效概率降降低。f(r,s)S，RSRμSμRmR-mS結(jié)構(gòu)處于可可靠狀態(tài)下下的概率，，稱為可靠靠概率ps，ps=1-pf。標(biāo)準(zhǔn)差σS、σR平均值分別別為μS、μR

f(Z)bszmzpfZ=R-SZ<0則pf=P(Z<0)=P(R<S)稱為可靠指指標(biāo)，與失失效概率pf之間有一一一對(duì)應(yīng)的關(guān)關(guān)系。假定S、R都服從正態(tài)態(tài)分布，平平均值為μS、μR，標(biāo)準(zhǔn)差σS、σR。令Z=R-SZ是服從正態(tài)態(tài)分布的隨隨機(jī)變量（一）正態(tài)態(tài)分布Pf計(jì)算復(fù)雜，，但(由圖圖看出)均均值Z向右移Pf減小，可靠靠度加大。。令越大，Pf越小，結(jié)構(gòu)越可靠靠。故稱為可靠度指標(biāo)。與失效概率率Pf越小之間有有一一對(duì)應(yīng)應(yīng)關(guān)系。現(xiàn)現(xiàn)將部分特特殊值的關(guān)關(guān)系列于下下表中：可靠指標(biāo)[β]與失效概率率Pf的對(duì)應(yīng)關(guān)系系失效概率失效－指結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)的一部分分不能滿足設(shè)計(jì)所規(guī)定定的某一功能要要求，即達(dá)到或超過過了承載能力極極限狀態(tài)或正常使用極極限狀態(tài)中的某一極極限。失效概率－指結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)處處于失效狀狀態(tài)下的概概率pf。結(jié)構(gòu)的可靠靠性：結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件在規(guī)規(guī)定的時(shí)間間內(nèi)，規(guī)定定的條件下下，完成預(yù)預(yù)期預(yù)定功功能的可能能性。結(jié)構(gòu)的可靠靠度：結(jié)構(gòu)在規(guī)定定的時(shí)間內(nèi)內(nèi)，在規(guī)定定的條件下下，完成預(yù)預(yù)定功能的的概率。可靠指標(biāo)是用以度量量結(jié)構(gòu)構(gòu)件件可靠度的的指標(biāo)，記記為β結(jié)構(gòu)的可靠靠性和可靠靠度可靠指標(biāo)結(jié)構(gòu)安全級(jí)級(jí)別（附錄錄一表1）1Ⅰ水工建筑物級(jí)別水工建筑物結(jié)構(gòu)安全級(jí)別2，3Ⅱ4，5Ⅲ目標(biāo)可靠指指標(biāo)結(jié)構(gòu)按承載載能力極限限狀態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)，要保保證其完成成預(yù)定功能能的概率不不低于某一一允許水平平而要求設(shè)設(shè)計(jì)所達(dá)到到的可靠指指標(biāo)，稱為為目標(biāo)可靠指指標(biāo)βT。在確定結(jié)構(gòu)構(gòu)的可靠指指標(biāo)時(shí)，應(yīng)該使使結(jié)構(gòu)的失失效概率降降低到人們們可以接受受的程度，，做到既安安全可靠又又經(jīng)濟(jì)合理理。β≥βT3、βT與破壞性質(zhì)質(zhì)有關(guān)；由由于結(jié)構(gòu)延性破壞和脆性破壞的性質(zhì)不同同，前者有有明顯預(yù)兆，可及時(shí)采采取補(bǔ)救措措施，目標(biāo)標(biāo)可靠指標(biāo)標(biāo)可定的稍低一些；后者為突突發(fā)性破壞壞，破壞前前無(wú)明顯預(yù)兆兆，目標(biāo)可靠靠指標(biāo)應(yīng)定的高一些些。破壞類型安全等級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)延性破壞3.73.22.7脆性破壞4.23.73.2結(jié)構(gòu)構(gòu)件承承載能力極極限狀態(tài)的的目標(biāo)可靠靠指標(biāo)[βT]確定βT（目標(biāo)可靠靠指標(biāo)）的的原則：1、建立在對(duì)原原規(guī)范校準(zhǔn)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上上；2、βT與結(jié)構(gòu)安全全級(jí)別有關(guān)關(guān)；4、βT與不同的極極限狀態(tài)有有關(guān)。第四節(jié)荷荷載代表值值和材料強(qiáng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值值荷載的分類又稱恒荷載載，在結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)使用用期間，其其值不隨時(shí)時(shí)間而變化化，或其變變化與平均均值相比可可以忽略的的荷載，如如結(jié)構(gòu)的自自重、土壓壓力，固定定設(shè)備等；；又稱活荷載載，在結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)使用用期間其值值隨時(shí)間而而變化，如如樓面堆放放荷載、吊吊車荷載、、靜水壓力力、風(fēng)荷載載、雪荷載載等；在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)內(nèi)不一定出出現(xiàn)，一旦旦出現(xiàn)，其其值很大且且持續(xù)時(shí)間間很短的荷荷載，如爆爆炸力、撞撞擊力等；；按隨時(shí)間的變變異性和出出現(xiàn)的可能能性分類：：永久荷載G可變荷載Q偶然荷載A一、荷載代表值值荷載標(biāo)準(zhǔn)值值Sk是指荷載在在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)準(zhǔn)期內(nèi)可能能出現(xiàn)的最最大值，理理論上應(yīng)按按荷載最大大值的概率率分布的某某一分為值值確定。是是結(jié)構(gòu)荷載載的基本代表值值。一般根據(jù)據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)確定或由由理論公式式推算得出出。一、荷載的的標(biāo)準(zhǔn)值Sk當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件件承受兩種或兩種種以上的可變荷載載時(shí)，各種種可變荷載載不可能同時(shí)時(shí)以其最大大值（標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值）出現(xiàn)現(xiàn)，除一個(gè)主要要可變荷載載外，其余可變荷荷載應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)值值上乘以小于于1的組合系數(shù)數(shù)對(duì)可變荷載載標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)進(jìn)行折減。。二、荷載組合值值《水工規(guī)范》不考慮可變變荷載組合合時(shí)的折減減。可變荷載的的最大值并非非長(zhǎng)期作用用于結(jié)構(gòu)之上，荷載載的頻遇值值指在設(shè)計(jì)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)內(nèi)，可變荷荷載中經(jīng)常常存在著的的那一部分分荷載。三、荷載頻遇值值可變荷載的的最大值并非非長(zhǎng)期作用用于結(jié)構(gòu)之上，在考考慮荷載長(zhǎng)長(zhǎng)期效應(yīng)組組合時(shí)，應(yīng)應(yīng)對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行行折減。荷載的準(zhǔn)準(zhǔn)永久值指指可變荷載載在結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期期內(nèi)一直作用的的那部分荷荷載。-長(zhǎng)期組合系系數(shù)四、荷載準(zhǔn)永久久值水工中只驗(yàn)驗(yàn)算荷載效效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)組合。材料強(qiáng)度度標(biāo)準(zhǔn)值值

ffμf5％fk1.645sf一、材料強(qiáng)度度的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值fk材料強(qiáng)度度的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值fk以材料強(qiáng)強(qiáng)度概率率分布的的某一分分位值來來確定。。---即材料強(qiáng)強(qiáng)度特征征值。二、混凝土土的強(qiáng)度度標(biāo)準(zhǔn)值值1、混凝土土立方體體抗壓強(qiáng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值fcuk例如：平均值變異系數(shù)則立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為2、混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fck試驗(yàn)結(jié)果實(shí)際構(gòu)件軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fck假定考慮到對(duì)對(duì)脆性破破壞研究究的不足足，對(duì)C45-C60的混凝土土乘以系系數(shù)0.98、0.97、0.965、0.96。按附錄二表表6選取。3、混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值ftk三、鋼筋強(qiáng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值熱軋鋼筋筋抗拉強(qiáng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值采用用國(guó)家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)（GB13013-91、GB13014-91、GB1499-91）規(guī)定的的屈服強(qiáng)強(qiáng)度作為為標(biāo)準(zhǔn)值值fyk?！兑?guī)范》取國(guó)家冶冶金局標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定定的鋼筋筋出廠檢檢驗(yàn)的廢品限制制作為鋼筋筋強(qiáng)度的的標(biāo)準(zhǔn)值值，其保證率不不小于95%。硬鋼預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼絞絞線、鋼鋼絲和熱熱處理鋼鋼筋的強(qiáng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值根據(jù)據(jù)極限抗拉拉強(qiáng)度f(wàn)ptk確定。取值見附附錄二表表7和表8混凝土軸軸心抗拉拉強(qiáng)度見附錄二二表6第五節(jié)水水工混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范的的實(shí)用設(shè)計(jì)計(jì)表達(dá)式式針對(duì)直接接采用可可靠指標(biāo)標(biāo)進(jìn)行設(shè)設(shè)計(jì)的復(fù)復(fù)雜性和和困難性性，提出出了實(shí)用設(shè)計(jì)計(jì)表達(dá)式式。該方法法不用單一一的安全全系數(shù)的表達(dá)式式，而是是將影響響結(jié)構(gòu)安安全的因因素（荷荷載、材材料、截截面尺寸寸、計(jì)算算方法等等）視為為隨機(jī)變量量，應(yīng)用數(shù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)計(jì)的概率率方法進(jìn)進(jìn)行分析析，采用用以荷載和材材料強(qiáng)度度的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值以及相應(yīng)應(yīng)的“分項(xiàng)系系數(shù)”來表達(dá)的的方式。。一、采用的分分項(xiàng)系數(shù)數(shù)1、結(jié)構(gòu)重重要性系系數(shù)g0----考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)安全級(jí)級(jí)別與目目標(biāo)可靠靠值之間間的差異異對(duì)結(jié)構(gòu)安安全級(jí)別別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)的結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件，，分別取取為1.1、1.0及0.9。（按表表2-1選?。┮?guī)范在設(shè)設(shè)計(jì)表達(dá)達(dá)式中采采用了5個(gè)分項(xiàng)系系數(shù)，這這5個(gè)系數(shù)構(gòu)成并保證了結(jié)構(gòu)的的可靠度度。參考規(guī)范（DL/T5057-2009）2、設(shè)計(jì)狀狀況系數(shù)數(shù)---考慮不同同設(shè)計(jì)狀狀況的可可靠度水水平結(jié)構(gòu)在施施工、安安裝等不不同時(shí)期期，會(huì)出出現(xiàn)不同同的結(jié)構(gòu)構(gòu)體系、、環(huán)境條件件等，設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)考考慮以下下三種設(shè)設(shè)計(jì)狀況況：⑴持久狀況況：運(yùn)行過過程中，，持續(xù)時(shí)時(shí)間長(zhǎng)，，取=1.0；⑵短暫狀況況：施工、、安裝、、檢修過過程，短短暫出現(xiàn)現(xiàn)取=0.95；⑶偶然狀況況:使用過程程中，出出現(xiàn)概率率很小，，持續(xù)期期很短=0.85。設(shè)計(jì)時(shí)：：⑴持久狀況況：進(jìn)行承承載能力力和正常常使用極極限狀態(tài)態(tài)設(shè)計(jì)；；⑵短暫狀況況：進(jìn)行承承載能力力極限狀狀態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)，正常常使用極極限狀態(tài)設(shè)設(shè)計(jì)根據(jù)據(jù)具體情情況定；⑶偶然狀況況:進(jìn)行承載載能力極極限狀態(tài)態(tài)設(shè)計(jì)即即可。3、荷載分分項(xiàng)系數(shù)數(shù)gG、gQ－荷載設(shè)計(jì)計(jì)值主要用來來考慮荷載超過過標(biāo)準(zhǔn)值值的可能能性。荷載設(shè)計(jì)計(jì)值=荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值×荷載分項(xiàng)項(xiàng)系數(shù)gGGk為永久荷荷載設(shè)計(jì)計(jì)值、gQQk為可變荷荷載設(shè)計(jì)計(jì)值。水工中荷荷載分項(xiàng)項(xiàng)系數(shù)的的確定主主要是依依據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件所所承受的的荷載的的變異程程度大小小。分項(xiàng)系數(shù)數(shù)優(yōu)先按《水工建筑筑物荷載載設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》取用，荷荷載設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范規(guī)規(guī)定：對(duì)水工荷荷載設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范規(guī)規(guī)定的荷荷載，按按表2-4和表2-5取用，且且不小于于表2-4所列數(shù)值值。如永永久荷載載對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)有利時(shí)時(shí)，分項(xiàng)項(xiàng)系數(shù)應(yīng)應(yīng)取為0.95。4、混凝土土和鋼筋筋強(qiáng)度分分項(xiàng)系數(shù)數(shù)gc、gs－材料強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值值用來考慮慮材料的的實(shí)際強(qiáng)強(qiáng)度低于于標(biāo)準(zhǔn)值值的可能能性。混凝土材材料分項(xiàng)項(xiàng)系數(shù)：：gc，通過對(duì)軸軸心受壓壓構(gòu)件可可靠度分分析求得得。鋼筋材料料分項(xiàng)系系數(shù)：gs，通過鋼筋筋混凝土土軸心受受拉構(gòu)件件可靠度度分析求求得。材料強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值值=材料強(qiáng)度度標(biāo)準(zhǔn)值值÷材料分項(xiàng)項(xiàng)系數(shù)規(guī)范中直直接給出出了混凝凝土和鋼鋼筋的強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值，已已隱含了材料分分項(xiàng)系數(shù)數(shù)。系數(shù)按按書中P23頁(yè)直接選選取。5、結(jié)構(gòu)系數(shù)數(shù)gd----直接與結(jié)結(jié)構(gòu)的可可靠度水水平相關(guān)關(guān)考慮荷載載效應(yīng)和和結(jié)構(gòu)抗抗力計(jì)算算模式不不定性、、幾何尺尺寸不定定性以及及其它變變異因素素等。按表2-6選取。特別注意意：水工混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范中所所采用的的荷載設(shè)設(shè)計(jì)分項(xiàng)項(xiàng)系數(shù)與與用于建建筑工程程的國(guó)標(biāo)標(biāo)《混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》（BGJ10-89）的時(shí)完完全不同同的。對(duì)不同規(guī)規(guī)范中的的系數(shù)必必須自身身配套使使用，不不能彼此此混用。。二、承載能力力極限狀狀態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)表達(dá)式式規(guī)范規(guī)定定，按承承載能力力設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)，考慮慮以下兩兩種荷載載效應(yīng)組組合：1、基本組合合－持久狀況況或短暫暫狀況下下永久荷荷載與可可變荷載載效應(yīng)的的組合，，表達(dá)式式為2、偶然組合－偶然狀況下下永久荷載、、可變荷載與與一種偶然荷荷載效應(yīng)的組組合；設(shè)計(jì)表達(dá)式按按下面原則確確定：（1）偶然荷載的的分項(xiàng)系數(shù)取取為1.0，（2）參與組合的某某些可變荷載載，根據(jù)規(guī)范范可適當(dāng)折減減。三、正常使用極極限狀態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)表達(dá)式目的：保證結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件在正常使使用條件下，，裂縫寬度和和擾度不超過過相應(yīng)的允許許值。按正常使用極極限狀態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)，變形過過大或裂縫過過寬雖影響正正常使用，但但危害程度不及及承載力引起的結(jié)構(gòu)破破壞造成的損損失那么大，，所以可適當(dāng)降低對(duì)可可靠度的要求求。材料強(qiáng)度、荷荷載均采用其其標(biāo)準(zhǔn)值，即即分項(xiàng)系數(shù)一一律取為1.0；結(jié)構(gòu)系數(shù)gd和設(shè)計(jì)狀況系系數(shù)也取為1.0。荷載的長(zhǎng)期組組合：持久狀況下下，可變荷載載中長(zhǎng)期作用的那部分荷載載（即荷載的的準(zhǔn)永久值））的效應(yīng)與永永久荷載的效效應(yīng)的組合。。荷載的短期組組合：持久狀況或或短暫狀況下下，包括短期期作用在內(nèi)的的全部可變荷載載的效應(yīng)與永久久荷載的效應(yīng)應(yīng)的組合。由于荷載作用用時(shí)間的長(zhǎng)短短將影響對(duì)抗抗裂驗(yàn)算的要要求、裂縫寬寬度和變形的的大小，所以以驗(yàn)算時(shí)考慮慮荷載效應(yīng)的的短期組合和和長(zhǎng)期組合。。1、不特別強(qiáng)調(diào)““概論”兩字字。2、仍以多個(gè)分項(xiàng)項(xiàng)系數(shù)作為分分析的基礎(chǔ)3、材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值值兩本規(guī)范取取值相同，結(jié)結(jié)構(gòu)抗力表達(dá)達(dá)式相同4、規(guī)范采用了電電力規(guī)范對(duì)荷荷載標(biāo)準(zhǔn)值的的規(guī)定，但不不采用其分項(xiàng)項(xiàng)系數(shù)的規(guī)定定5、計(jì)算公式式表達(dá)式基基本相同規(guī)范在歸到到的材料強(qiáng)強(qiáng)度和荷載載取值條件件下，采用用在多系數(shù)數(shù)分析的基基礎(chǔ)上以安安全敘述表表達(dá)的方式式進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)。將幾個(gè)個(gè)系數(shù)合并并為一個(gè)安安全系數(shù)，，采用安全全系數(shù)K表達(dá)的方式式進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)。兩本規(guī)規(guī)范的差異異。主要體現(xiàn)在在荷載計(jì)算算上的不同同參考規(guī)范（SL191-2008）新規(guī)范中把把荷載分成成以下4類：永久荷載：：G1K：自重設(shè)備備等變異性性小的永久久荷載。G2K：土壓力圍圍巖壓力等等由公式計(jì)計(jì)算得出的的變異性大大的永久荷荷載。可變荷載：：Q1K：一般可變變荷載。Q2K：可控制其其不超過規(guī)規(guī)定限值的的可變荷載載。承載能力極極限狀態(tài)設(shè)設(shè)計(jì)表達(dá)式式(SL191-2008)(DL/T5057-2009)基本組合永久荷載對(duì)對(duì)結(jié)構(gòu)不利利時(shí)(DL/T5057-2009）SL191-2008取值（DL/T5057-2009）見表2-5及表2-6SL191-2008取值：承載能力極極限狀態(tài)設(shè)設(shè)計(jì)表達(dá)式式(SL191-2008)(DL/T5057-2009)基本組合永