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第四章荷載超限裂縫機理結(jié)構(gòu)所承受的荷載超出了結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)定的極限荷載或結(jié)構(gòu)所具有的承載力極限,就會產(chǎn)生的裂縫或產(chǎn)生的超限裂縫。設(shè)計時:一方面控制荷載,另一方面選擇合適的結(jié)構(gòu)形式、構(gòu)件尺寸和材料強度。保證結(jié)構(gòu)有足夠的安全儲備。我國結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范經(jīng)歷了多次修改,74規(guī)范采用的是安全系數(shù)法;89、2002、2010規(guī)范采用的是結(jié)構(gòu)可靠度法(概率法)。因此,在研究荷載超限裂縫時,必須認識荷載狀態(tài)和應(yīng)力狀態(tài)。安全系數(shù)法:
KS≤R
概率設(shè)計法:承載力極限狀態(tài):
roS≤R
正常極限狀態(tài):S≤C
一)荷載標準標準值--是概率統(tǒng)計后所確定的保證率95%以上的荷載值。設(shè)計值--考慮非常情況下的荷載變化幅度(或調(diào)幅),用到荷載分項系數(shù)放大。與國外相比,我國目前的荷載標準還存在偏低的情況。二)承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)概率設(shè)計法是以極限狀態(tài)作為設(shè)計的基準點,計算公式建立、所有數(shù)據(jù)的使用,是以極限狀態(tài)下的力學(xué)平衡和變形協(xié)調(diào)為目標。即滿足承載力極限狀態(tài)下的力學(xué)平衡要求和正常使用極限狀態(tài)下的變形或開裂要求。二、應(yīng)力狀態(tài)所有結(jié)構(gòu),在荷載作用下,都會產(chǎn)生內(nèi)力,相應(yīng)的截面內(nèi)就會有對應(yīng)的應(yīng)力。內(nèi)力不同,應(yīng)力亦不同。比如拉力--拉應(yīng)力壓力--壓應(yīng)力剪力--剪應(yīng)力而對應(yīng)力的分析,要運用材料力學(xué)的強度理論,研究主應(yīng)力。因此,可以認為,所有結(jié)構(gòu)的斷裂(裂縫)均是主拉應(yīng)力作用的結(jié)果。不同的結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及不同節(jié)點處,應(yīng)力狀態(tài)不同,出現(xiàn)裂縫的機率和裂縫走向也不同。裂縫走向與主拉應(yīng)力垂直。(均布荷載下梁的裂縫與應(yīng)力間的關(guān)系見圖)三、荷載超限裂縫對不同的結(jié)構(gòu)和同一結(jié)構(gòu)不同位置,因內(nèi)力不同,出現(xiàn)的裂縫形式也不同。1.支座剪脹裂縫2.梁中(連續(xù)梁支座)彎曲裂縫和兩端的剪切裂縫3.桁架結(jié)點裂縫梁端支座下局部裂縫連續(xù)梁支座)(連續(xù)梁支座)實例1:某辦公樓樓面梁裂縫某辦公樓局部平面
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