结构设计规范的可靠度设计方法质疑_陈肇元

结构设计规范的可靠度设计方法质疑_陈肇元
结构设计规范的可靠度设计方法质疑_陈肇元

第32卷第4期建筑结构2002年4月结构设计规范的可靠度设计方法质疑

陈肇元

(清华大学土木系北京100084)

杜拱辰

(中国建筑科学研究院北京100013)

[提要]讨论了建筑结构设计规范采用可靠度设计方法的缺陷与问题。结构设计规范面对复杂多样的结构群体,从统计数学观点出发的可靠度设计方法难以完整描述和概括这些结构设计中需要考虑的众多不确定性与不确知性。规范中的可靠度设计方法尚不成熟。目前,用多安全系数表达的设计方法可能更适用于各种结构的设计规范。

[关键词]混凝土结构结构设计设计规范可靠度

T he problems from applica t ion of reliability method in structural design code s are discussed.In fa ct,the structural de-sign code must be geared to the needs of a large circ le of complex and various struc tures,many uncertainties,such as random ness and fussyness,and ignora nce m ust be considere d.Some of them cannot be de scribed by probabili stic method,w hich has been commonly used in current design codes.In this case,the mult-i safety-factor may be more flexible for va rious different structura l codes.

K eyword s:structural de sign;de sign c odes;reliabilit y

自1984年国家计委颁发5建筑结构设计统一标准6(GBJ168)84)[1]以来,我国的建筑结构设计规范已从80年代末期起摒弃了传统的安全系数设计方法,从而统一采用了以概率理论为基础的可靠度设计方法。其它工程部门如公路、铁路的结构设计规范也正在作这样的转变。建筑结构设计规范在采用了可靠度设计方法之后,究竟给工程设计带来了哪些好处?我们又从中获得了哪些教益?现提出一些问题希望得到结构工程界同行的指正。下面的讨论限于混凝土结构的设计,所指的可靠度设计方法也只是我国建筑结构设计统一标准中所采用的,而不是一般的可靠度理论或在其他方面的应用。

一、结构可靠性的一般概念[1,2]

11可靠性与可靠指标

工程系统的可靠性问题本质上是一个供与求的关系问题。换句话说,可靠性可以表达为如何决定一个系统的能力(供给)以满足某种要求(需要)。结构的可靠性,就是结构或结构构件在其设计工作寿命期限内满足各种规定要求的能力。可靠性的程度可以用不同方法度量,既可以用定值,也可以用概率。由于/供0、/需0任何一方都受制于很多不确定因素,为了准确表达/供应0大于/需要0的可靠性程度,通常将可靠性这一术语与概率相联系,并将可靠性的概率度量称为可靠度。以概率论为基础的解决供、需关系的可靠性理论,是第二次世界大战期间提出来的。战后,一些可靠性理论家开始研究在土建结构中的应用。

现以结构的可靠性为例,简要介绍经典可靠性理论中可靠指标B的意义及其计算式。设有一类结构构件,其抗力R及荷载效应S都是可统计的呈正态分布(或可换算为当量正态分布)的独立随机变量,图1为

其概率密度分布曲线,两者的平均值分别为L

R

和L

S

,

标准差分别R

R

和R

S

。当R小于S,则构件失效。图2为R-S的概率密度分布曲线,其中R-S为负值处的阴影面积即为失效概率。在概率方法中,失效概率P f通常用它对应的安全概率P s或可靠指标B来表示,P f与B在数值上有确定的对应关系。对于正态分布的随机变量,通过概率运算(从略),可以建立B的计算公式如下:

B=

L

R

-L S

R2

R

+R2S

(1)

式中:L

R

-L S称为结构安全裕量(safety margin),B称

为安全指标(safet y index)或可靠指标(reliabilility in-dex)。

图1R,S的概率密度

分布曲线

图2R-S的概率

密度分布曲线这里需要对B的名称加以说明:式(1)是可靠指标的基本公式,R和S可以表示为承载力极限状态下、使用极限状态下或耐久性极限状态下的不同抗力与效

应。规范中的B值只是承载力极限状态下的可靠指标,因此应称之为安全性可靠指标,而使用性、耐久性等也应有各自的B值。B越大,失效概率P

f

就越低。就结构的安全可靠性而言,我国结构设计规范确定的对延性构件的B值一般为312,脆性构件则为317,相应的失效概率约为10-3到10-4的量级。

21安全系数与可靠指标

最早的结构安全性设计计算方法,是结构按弹性阶段工作的许可应力设计方法,后来发展到以结构构件的承载能力达到极限状态(破损阶段)作为考虑安全性的出发点,即从许可应力方法发展到极限强度方法,包括我国早期混凝土结构设计规范采用总安全系数的破损阶段设计方法,以及后来的采用多安全系数的极限状态设计方法与现行规范的概率可靠度设计方法。在破损阶段设计方法中,结构的安全性用总安全系数K表达。若一个构件的最大抗力为R,在荷载等各种作用下产生的荷载效应为S,则设计的基本表达式为K S[R。K值基于经验确定,在这一方法中,确定R 所用的材料强度计算值取平均强度值。

多安全系数设计方法是总安全系数方法的发展[3],当今国际上的结构设计规范基本上都采用多安全系数设计方法,在设计表达式中引入了荷载安全系数和抗力安全系数(或钢材和混凝土的材料强度安全系数),另外还有反映结构重要性程度或反映结构工作条件的安全系数。在多安全系数设计方法中,材料强度计算值用的不是平均值,而是根据材料强度的统计资料,取一定保证率下的某一分位值作为标准值。所以多安全系数设计方法中也用到了概率方法,但安全系数的数值主要结合经验确定。经过一定的换算,多安全系数方法的安全度也可以近似折算成总安全系数K表示。

一百多年来,结构的安全性设计经过不断总结成功和失败的经验,安全系数的形式和取值一再修正,到20世纪中叶已达到了比较可靠的程度。混凝土受弯构件对极限强度的换算总安全系数K值在发达国家内一般都取2左右,受压构件的K值则更大些。安全系数尽管是个来自经验的笼统数据,但它确实概括了过去长时间内所有不利和有利于结构安全性的因素及其组合的影响,既包括荷载的可能超载和材料强度的不均匀性,也包括一般设计、施工和使用中可能出现的人为差错。所以总安全系数K值实质上包括了过去能统计的和不能统计的可以影响结构安全性的所有因素。这也是为什么总是要用K值作为标准来检验或校准以后出现的各种结构安全性设计方法(包括可靠度方法)的道理。

安全系数和可靠指标B都是用来作为结构安全性

的一种度量的。如定义k

=L R/L S为中心安全系数,

从式(1)可导出B与k

的关系式[1,4],两者可相互换算,但B更突出考虑了离散系数D R和D S的影响。

为了照顾设计人员的习惯,现行规范中的可靠度设计方法所采用的一般表达式最终经过换算,在形式上变成与多安全系数方法的表达式相似,即也分别用荷载分项系数、材料分项系数等各个分项系数与多安全系数设计方法中的各个分项安全系数相对应,但二者在实质上有着根本区别:多安全系数主要基于经验相互独立地确定;而现行规范中的分项系数则从B导出,这样每一个分项系数都同时与荷载和抗力的变异

系数D

S

和D

R

有关。所谓的荷载分项系数也与抗力中的材料变异性发生关系,而对于材料强度的分项系数来说,也与荷载的变异性有关。可以说,现行规范中的分项系数已失去了原来分项安全系数的物理概念。

二、结构设计规范采用可靠度设计方法的缺陷与问题

可靠度理论无疑有其先进性和科学性。结构的抗力与荷载效应值确实都是随机变量,根据它们的概率密度分布曲线,可求出其可靠指标和相应的失效概率。但是这个科学性的前提是要有比较准确可靠的R和S 的概率分布曲线。实际上,影响R和S的因素太多,有的虽然知道但统计不了,有的还不知道更无从统计,有的虽可统计但结果不能直接应用,何况结构设计规范所面对的对象是各种各样类型的结构群体,与之有关的不确定性和不确知性更是非常错综复杂,这就给可靠度方法在结构设计规范中的应用造成许多一时难以解决的困难,而勉强应用的结果必然带来众多问题。由于涉及面太宽,以下仅对几个明显的问题进行叙述和讨论。考虑到我国结构设计规范的可靠度理论是以ISO2394)86为主要依据的,因而在下面的叙述中还涉及到ISO2394中的一些问题。

11规范中的可靠指标与失效概率的虚拟性

如果说安全系数还能宏观地给人以安全程度大小的概念,那么现行规范所给出的可靠指标及其相应的失效概率(10-3到10-4的量级)则变成了远离实际的虚假值。可靠指标作为一个用于比较的相对参考值还是有其价值的,问题在于规范[1]及其说明中却不提这一事实,而国内的教科书也多以规范说法为主导,以至于使人信以为真,误认为可靠指标B反映的是真实或较为接近实际的失效概率。由于不能获得精确的抗力和荷载效应的概率分布曲线,B值最终还得依靠过去的安全系数进行所谓/校准0来确定。这样一来,现行规范的结构安全设置水准在本质上就与过去没有根本

区别,只是换了一种说法而已。过去强调说结构可靠度设计的主要优点在于能给出比较真实的失效概率,但用在规范里实际上做不到。

结构的安全可靠指标B不反映真实失效概率,在ISO2394)1998[5]中业已明确指出:/应该强调B值和它对应的失效概率都是形式上的(formal)或概念上的(notional)数值,其意图主要是作为编制协调一致的设计规则的一个工具,而不是为了给出对结构失效概率的描述0。

结构设计规范设置的安全度水准的高低,在过去采用安全系数方法时本来还是比较清楚并很容易理解的。但自采用可靠度以后,安全度的概念更加模糊不清。其实如前所述,可靠指标与中心安全系数是可以相互换算的,而中心安全系数与总安全系数K大致相等。我国建筑结构设计规范的安全设置水准要比国外低得多。比如从设计荷载看,恒载分项安全系数我国为112(在新修订的规范里对恒载为主的特殊场合已改为1135),国外为114;活载分项安全系数国内为114,国外为116~117。再从材料设计强度看,混凝土强度分项安全系数国内为1135(在新修订的规范里已改为114),国外约为115;钢材强度分项安全系数国内有的还不到111,国外约为1115。尤其是常用活荷载,如民用房屋和剧院楼面荷载的设计标准值又普遍较国外低不少。这些数字无可争议地表明了我国规范在结构构件的安全设置水准上与国外相比有很大差距,可是经过规范的可靠度方法运算以后,却变成了有些文件上所说的可靠指标只是比国外/偏低一些0,似乎安全水准相差不多了。

21规范可靠度方法缺乏对设计人员的友好性

每一个工程结构有其强烈的个性,结构设计应该是一种创造。设计计算方法应该简洁明了,易为设计人员掌握,有利于他们能够根据工程的具体情况并结合自己的经验和专业知识去创造性地解决工程安全的实际问题。规范的可靠度方法数学公式多,工程概念少,它所使用的某些语言和考虑问题的某些方法不符合工程师的思维习惯。

结构的安全度改用可靠指标表达以后,结构的安全度变得更加不可捉摸。规范设置的312的可靠指标到底是个什么样的安全程度?工程师们很难在头脑里建立起一个具体的概念;与312相应的失效概率是619 @10-4,可这又是虚拟的。相反,从安全储备观点出发的安全系数方法,表述简洁,通俗易懂,易于操作,凭直感就能掌握,便于工程师结合具体情况作灵活判断和修正。比如装配式结构一般总不如现浇可靠,有些采用安全系数设计方法的规范就对装配式结构取用稍大的安全系数,对工程师来说,这本是相当容易理解的事情,而且即使规范中没有规定,也可根据具体情况在需要时作出是否需要适当加大简支单向预制板或甚至可以适当调低双向连续现浇板安全系数的合理判断。采用了现在这样的可靠度方法以后,就难以处理和区分装配与现浇构件安全性的高低。对于静定构件和超静定构件的安全性差异也是如此。如要适当调整安全度,通过可靠指标操作谈何容易;若去变动分项系数,后者在实质上已经不是过去那样可以凭对工程的判断去操作的安全系数了。一个是失效概率的数学概念,另一个是安全储备的工程概念,二者不能混淆。

31规范的可靠度方法在理论与实践上的脱节

我国的建筑结构设计统一标准[1]里有这样一句话:/结构可靠度的这一概率定义是从统计数学观点出发的比较科学的定义,与其他各种从定值观点出发的定义(如认为结构安全度是结构的安全储备)有着本质的区别0。但是,规范可靠度方法的比较科学性主要只是体现在数学观点上,而将它具体应用到工程实践里却做不到这一点。可靠度方法的精辟之处是对不确定性的科学分析,对结构安全性设计来说,需要分析的首先是结构抗力和荷载效应的不确定性。荷载效应是内力,它的不确定性与荷载的变异程度和内力分析计算图形的精确程度等众多因素有关;对规范所面对的形式各异的结构来说,这些因素的变异性没有完整资料,有些根本无法统计。于是规范实际上作了内力变异性就是荷载变异性的假定,完全无视二者之间的巨大差别;在抗力变异性上也一样,规范在考虑材料强度的变异性时将结构施工时从混凝土拌合料上取样的小试件强度变异性作为结构内部混凝土强度的变异性,而后者由于养护条件和浇筑部位等不同显然会有更大的变异程度。认为荷载效应的变异性完全等同荷载变异性的结果,是使钢结构、混凝土结构和砖石结构三者的内力不确定性完全相同,这实在有违工程师的常识,即混凝土结构特别是砖石结构的内力就其总体而言不可能会象钢结构中那样明确和可信。规范在抗力不确定性的分析中,考虑了构件几何尺寸以及抗力分析方法的不确定性,看起来比较全面,而这些不确定性与其它被故意忽略的相比则是甚小的。

可靠度方法的应用需要有翔实的统计数据和先进的设计、施工管理方法以及系统的施工质量控制与质量保证制度加以支撑,而这方面我国最为欠缺,但在应用上却抢跑到世界最前线。不能很好地结合我国国情是规范可靠度方法的又一缺陷。

可靠度方法在规范的应用中出现不少明显矛盾,例如预加应力的过程就是对预应力筋钢材强度的检

验,每根都经过检验,强度是有保证的。规范规定张拉应力可高达018f

ptk

(式中f ptk为钢材的极限强度),而钢材的设计强度(即设计的极限强度)则要降低到0167f ptk,统计理论无法解释;又如恒载统计得到的变异性很小,早在上世纪50年代美国修订ACI规范时,搞可靠度的理论家就提出恒载系数可取112[6,7],认为这已包括了它的不确定性,对此,曾经多次担任过美国ACI主席的Siess教授有过很好的说明:工程师们首先想到如果荷载全部是恒载,这样低的安全系数怎么能够保证安全?因为他们不是单纯地按照超载的低概率与强度不足的低概率之组合去考虑问题,而这一点恰恰是可靠度理论确定这些系数的基础,他们想到的是实践中可能出现的各种错误,而正是那个总的安全系数保护着他们免受错误之害,而概率则做不到这一点。最后ACI规范取用的恒载系数不是112而是114。这可能也是ACI混凝土设计规范为什么不采用可靠性方法的原因之一。

41规范可靠度方法在运用统计和处理统计数据中的问题

统计是揭示一些因素不确定性的必要手段,但是该怎样统计?数据该怎样处理?其中大有文章,而且往往缺乏标准。以最便于统计的材料强度而言,钢材强度的变异性可以是一炉钢的、或一个工厂在一个时期内的、或一个国家内众多工厂的;不同的对象、不同的时段都可能会有很大差异。至于混凝土强度的变异性,更因不同资质的施工企业和搅拌站而异。统计本身是科学的,但如何选择统计的母体就有人为主观成分,以至于得出的变异性可大可小,难以认定。

荷载的统计更为复杂,上面已经提到了112的恒载分项系数,对于混凝土结构和砖石结构来说显然过低,因为这里还必须照顾到荷载转变为内力所带来的许多不大可能统计的因素。112的系数对于不同大小截面尺寸的构件来说,其影响大不一样。我国对活载变异性的调查统计已经费了大量人力财力,并对一般办公室和宿舍得出了标准荷载115kPa和分项系数114的结论,这与国外普遍采用的2~3kPa和116~ 117的活载安全系数相比,在设计荷载上只有国际上通用取值的一半。为什么差别这么大?原因在于我国规范单纯用统计值来确定系数;而国外则不完全靠统计,还要参照过去经验,考虑将来的使用和荷载的可能变化,并在安全设置水准与风险损失和经济支出之间寻求的恰当平衡,以及照顾到荷载转变为内力所带来的许多不大可能统计的因素,实际上是统计与分析判断的综合。

全靠统计有时不一定能解决问题。ISO2394)1998(第2版)中/基于可靠性设计原则0一节中也已明确指出:参数的基本数据可以从不同的途径取得:观察或量测;分析;决策;判断;或几种来源相结合。并没有强调只能用量测统计。

应该指出,结构安全度的合理设置水准从根本上说并不能单凭概率和统计。一些情况下国情显得更为关键。现在,国家经济的发展,人民生活水平的提高,社会财富的积累,客观需要建筑结构提供更大的安全贮备。此外,结构受到的作用也不是以规范可靠度方法认定或统计后就算了数的。我们应该深刻吸取唐山大地震前当地仅按6度设防的惨痛教训。结构的安全水准是结构最重要的质量标志,我们无论如何不能将低的安全质量水准引以为先进和光荣。对于北京、上海等大城市来说,现行的抗震设防标准实在太低,因为即使将抗震设防烈度提高一度使结构抗震能力提高一倍,需要增加的造价也可能仅及房价的1%~2%。规范要代表广大人民的利益和要求,不妨跳出可靠度方法的自设圈套,并换个角度去考虑问题。

51三个正常的提法与安全性和可靠度概念之间的矛盾

可靠度规范不考虑在实践中的人为差错,也回避安全储备的概念,并提出了三个正常,即正常设计、正常施工和正常使用的前提条件。在提出了三个正常的同时却不提/正常0与/不正常0的具体界限与细节,也没有交待清楚何为正常、何为不正常?比如按现行施工验收规范,个别材料强度可以低于统计标准值作为合格接收而视为正常,但是个别超载到多大程度才算不正常却没有说明。三个/正常0客观上已在一些情况下掩盖了规范本身和规范管理工作上的缺陷,成为规范和规范管理工作自身不断完善的阻力。比如有些安全事故的发生本来可以通过适当提高一些安全贮备加以避免,有些事故的发生也有与客观条件达不到规范中个别脱离国情的过高要求有关。但在三个正常的说法下,都转变成了设计、施工或用户的责任。

为了强调规范可靠度方法的可靠性,现在甚至出现了只要三个/正常0就不会发生安全事故的说法,这种语言有违可靠度理论的基本观点。如果真的要用规范可靠度方法的数学语言,正确的说法应是:/在结构的生命周期内,大约每一万个结构构件中,出现了几个破坏事故(10-3~10-4量级的失效概率)应该是正常的0。建筑结构的破坏概率必须很低[8],这样大的失效概率幸亏是个虚拟值。

三、对结构可靠度理论与应用的评价

11ISO2394标准仍在发展之中,并不成熟

对于可靠性理论如何应用于结构设计,国外从事

实践的工程师们与理论工作者从一开始就有不同的态度。理论工作者于1986年编制出版了ISO2394/结构可靠性一般原则(General principles on reliability for structures)0第一版。12年后改出1998年ISO2394第二版[5],第一版作废。但第二版仍是一些原则,如:极限状态设计的一些原则、基于概率设计的一些原则、基于可靠性设计的一些原则等,都还很不具体。至今尚无一个发达国家在建筑结构设计规范中普遍应用ISO 可靠度设计方法的。可靠度方法是否就是今后结构规范设计方法的发展方向,现在还不好说,因为多安全系数方法比较好用,更为迎合一般设计人员的思维习惯。近年来又出现了用性能指数表达的性能设计方法。但是不管怎样,可靠度设计方法总是有其用武之地的,比如对安全系数方法而言,为了确定安全系数的取值,可靠度分析的结果很值得借鉴,并将其综合考虑在决策判断之中。

可靠度方法的最大优势在于能给出结构的真实失效概率,然而实际上由于对荷载和抗力统计的因素不全,显然只能得出相对的、而不是真实的失效概率。本来强调统计,但在实际执行中往往行不通又改变为也可用分析、决策、判断等方法代替。这些都表明该标准仍在发展之中,尚不成熟。ISO2394)1998的引言中还强调:/应该认识到结构可靠性(struc t ural reliabilit y)是一个总体概念(overall concept),这一点很重要。它包括了作用(action)模型的描述、设计规则、可靠性要素、结构反应与抗力、施工水平、质量控制程序和国家的各种要求,所有这些都是互相关联的。孤立地变动其中一个因素,可能将干扰总体概念中内在的可靠性平衡。所以,对任何一个因素的变动度应该同时研究其对总体可靠性概念的影响0。这说明结构可靠性包括从理论、设计、施工到应用的整套内容,不仅仅是针对安全度,而是要对整个结构领域来一个彻底改造。看来要采用ISO2394很不简单,必须具备成熟的条件。

21国际桥协(IABSE)马尔他会议对可靠性、危险性分析的评价

去年三月,国际桥梁结构协会(IABSE)并代表CIB,ECCS,fib,RILEM等组织在马尔他岛召开了/安全性、危险性与可靠性)))工程趋势0(Safety,risk and reliabilit y)T rends in engineering)的国际会议[9],规模较大,有49个国家、442人参加,共有论文171篇,其中很多由从事实践的工程师所撰写。由会议学术委员会主席书写的会议总结简报中对危险性与可靠性分析有一段话,大意是:/危险性分析作为一般设计人员的标准工具离使用还相距很远,但对它的应用和兴趣确实在增加,可视为当今的工程趋势。危险性与可靠性分析在实际应用中遇到了相当多的预料到的和没有想到的问题。在理论与实践之中存在着三条深沟(gap):理论太复杂,实践太复杂,数据资料缺乏或不精确。因此要研究更加简单的理论,更好的软件,更易理解的表达方式,更好的宣传教育。数据资料缺乏或不精确是个问题,尤其是在低概率事件方面0。看来,解决这些问题尚需时间。

31对结构可靠度设计方法在我国规范中应用的看法

我国结构规范采用的可靠度设计方法已有十几年的历史,客观的事实表明,它并没有对结构的安全性设计带来明显实效,不仅没有对设计人员产生吸引力,反在一些人中造成安全概念上的混乱。由于演绎复杂,参数来源不清,在不少人的眼里,规范的可靠度方法依然象是一只打不开的黑盒。

我国结构设计规范的可靠度设计方法是在ISO 2394标准的基础上发展起来的,显然也存在该标准早期的一些缺陷,遇到的问题基本上也是马尔他国际会议简报中提到的三条深沟。国内过去反复宣传规范可靠度方法的先进性时甚少触及这一方法的问题和缺陷,这对进一步发展改善可靠度设计方法本身并不利。

四、建议

11结构设计的首要任务是做好方案设计

结构设计包含方案设计(概念设计、结构创作、构思、选型)和结构分析或核算两个内容。我国结构设计有重分析、轻方案的传统,所谓/结构设计就是规范加计算0,更少强调结构创作。由于历史的原因,设计规范中的结构安全设置水准一再降低。其实安全度的大小,对今天建筑造价的影响已很小。目前在城市多层住房总造价中,结构部分仅占1/3左右,采用低安全度带来的节约与一些城市内的建筑物价格相比已甚轻微,而引入的风险可能贻患无穷。另外,结构的安全系数或可靠指标也不能完整概括结构安全性的全部,后者还有结构整体牢固性、耐久安全性等方面。真正能明显降低造价的是结构方案的改进和结构创新,包括采用先进的新材料和新工艺,这样的实例已有很多。所以一定要转变结构设计思潮,把精力集中到方案设计、概念设计上来,跳出结构的安全度最低而因方案陈旧又使材料消耗指标最高的设计误区。

21设计规范与国际接口

我国加入世贸组织后,国际建筑力量竞争将日益加剧;为了强化我国的竞争力量,在结构材料标准、结构理论、设计规范等方面迫切需要与国际接口。显然,规范需要与国际接轨的不是别人至今尚不敢全面采用的可靠度设计方法,而首先应是质量标准,尤其是结构

的安全质量标准。规范安全度的表达方式也宜改用当今国际上广为使用的多安全系数极限状态设计方法。这种改变其实容易,因为形式本来相似,改一下名称和说法就可以,即将现行规范中的荷载分项系数改名为荷载分项安全系数,用结构抗力或材料强度分项安全系数替代材料分项系数,放弃在规范中直接应用可靠度或用可靠度显式表示的做法。前面已经提到,安全系数方法并不排斥概率分析和可靠度分析,可靠度分析的结果应该可以作为一个重要的参考数据被综合考虑在确定安全系数值的决策判断之中。至于安全系数的解释,则为经验、统计与分析相结合。这样通俗易懂,解决了对安全度认识上的思想混乱,重新树立安全储备的概念。至于结构的安全设置水准折算成总安全系数值必然要增加,这是大势所趋,象我国规范这样低的安全设置水准放在国际上是难以为人信任的。我们的结构规范在安全度设置水准方面若大体能与美国ACI318)99规范接近,结构的安全性与耐久性将大幅度提高。同时,结构维修与今后的保险费用均可减少。衡量利弊,得多失少。我国幅员广大,各地经济发展很不平衡,提高结构的安全质量水准可以先从经济较为发达的地区和大城市开始,逐步加以实现。

参考文献

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(上接第26页)

图2所示几种板的塑性内力系数(B=215)表5 n(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)(i) 2100010260103901028010410102901072010440108101093 2110010270104001028010420102901076010450108501095 2120010280104101029010430103001080010450108801097 2130010280104201029010440103001083010460109001099 2140010290104301029010450103001086010460109301100 2150010290104401030010450103001089010470109501102 2160010290104401030010460103101091010470109701103 2170010300104501030010460103101093010480109801104 2180010300104601031010470103101095010480110001105 2190010300104601031010470103101097010480110101106 3100010310104701031010480103101098010490110301107

(1)按弹性计算

m x=ql2x/8=10@32/8=11125

(2)按塑性计算(本文公式)

m x=01102ql2x=01102@10@32=9118

由计算结果可见,按弹性与塑性两种不同的计算结果,内力相差达2215%。

本文承蒙孙澄潮教授级高级工程师的审阅和指导,在此深表感谢。

参考文献

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31格沃斯捷夫.极限平衡法的结构承载能力的计算(中译本).

1958.(上接第29页)

由表14可以看到,计入楼梯几乎未影响结构自振周期。对比构件内力,楼梯的影响也可以忽略。

三、结论

由上述实际工程的整体分析,可得出以下结论:

(1)楼梯的存在增加了框架结构的刚度,减小了结构的自振周期和侧移,使大部分构件内力明显改变。

(2)楼梯对结构自振周期和构件内力的影响在顺梯跑方向是主要的,而对垂直梯跑方向的影响可以忽略。楼梯的平面布置可能会改变结构的刚度中心位置,对结构的扭转周期产生影响。

(3)楼梯对框架-剪力墙结构的整体影响相对较小,对剪力墙结构的影响可以忽略。

(4)当楼梯间为框架时,周围构件受到的影响较大。柱子形成短柱,且承受较大的扭转作用;梯板和承梯梁也已不同于普通简支梁。

若整体计算不计入楼梯的斜撑作用,建议做概念性设计,采取有效措施对整体计算结果予以调整,对楼梯间构件予以加强。如楼梯间平面位置的确定考虑整体刚度的均衡;楼梯间柱全高加密箍筋;梯板设双层钢筋,增加拉接筋;承梯梁考虑垂直水平双向受力,适当增加配筋量。

参考文献

11曹万林,庞国新,李云霄.带楼梯框架弹性层刚度的试验研究.世界地震工程,1996,(2).

21曹万林,庞国新,李云霄.带楼梯框架弹塑性工作性能的研究.世界地震工程,1996,(8).

31刘恢先主编.唐山大地震震害.地震出版社,1986.

41唐山地震抗震调查总结资料选编.中国建筑工业出版社.

砌体结构设计规范(GB50003-2011)

《砌体结构设计规范》 (GB 50003-2011) 【13条】 1. 龄期为 28d 的以毛截面计算的砌体抗压强度设计值,当施工质量控制等 级为 B 级时,应根据块体和砂浆的强度等级分别按下列规定采用: 1 烧结普通砖、烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值,应按表 3.2.1-1采用。 注:当烧结多孔砖的孔洞率大于30%时,表中数值应乘以0.9。 2. 混凝土普通砖和混凝土多孔砖砌体的抗压强度设计值,应按表 3.2.1-2 采用。 3. 蒸压灰砂普通砖和蒸压粉煤灰普通砖砌体的抗压强度设计值,应按3.2.1-3 采用。

注:当采用专用砂浆砌筑时,其抗压强度设计值按表中数值采用。 4. 单排孔混凝土和轻集料混凝土砌块对孔砌筑砌体的抗压强度设计值,应按表3.2.1-4 采用。 注: 1 对独立柱或厚度为双排组砌的砌块砌体,应按表中数值乘以0.7; 2 对T 形截面墙体、柱,应按表中数值乘以0.85 。 5. 单排孔混凝土砌块对孔砌筑时,灌孔砌体的抗压强度设计值fg,应按下列方法确定: 1)混凝土砌块砌体的灌孔混凝土强度等级不应低于Cb20,且不应低于1.5 倍的块体强度等级。灌孔混凝土强度指标取同强度等级的混凝土强度指标。 2) 灌孔混凝土砌块砌体的抗压强度设计值fg,应按下列公式计算:

6. 双排孔或多排孔轻集料混凝土砌块砌体的抗压强度设计值,应按表 3.2.1-5 采用。 7. 块体高度为180mm~350mm 的毛料石砌体的抗压强度设计值,应按3.2.1-6 采用。

注:对细料石砌体、粗料石砌体和干砌勾缝石砌体,表中数值应分别乘以调整系数1.4 、1.2 和0.8 。 8. 毛石砌体的抗压强度设计值,应按表3.2.1-7 采用。 3.2.2 龄期为28d 的以毛截面计算的各类砌体的轴心抗拉强度设计值、弯曲 抗拉强度设计值和抗剪强度设计值,应符合下列规定: 1 当施工质量控制等级为B 级时,强度设计值应按表3.2. 2 采用: 2 单排孔混凝土砌块对孔砌筑时,灌孔砌体的抗剪强度设计值fvg应按 下式计算:

工程结构荷载与可靠度设计原理_复习资料

荷载与结构设计原理总复习题 一、判断题 1.严格地讲,狭义的荷载与直接作用等价,广义的荷载与间接作用等价。(N) 2.狭义的荷载与直接作用等价,广义的荷载与作用等价。(Y) 3.广义的荷载包括直接作用和间接作用。(Y) 4.按照间接作用的定义,温度变化、基础不均匀沉降、风压力、地震等均是间接作用。(N) 5.由于地震、温度变化、基础不均匀沉降、焊接等引起的结构内力变形等效应的因素称为间接作用。(Y) 6.土压力、风压力、水压力是荷载,由爆炸、离心作用等产生的作用在物体上的惯性力不是荷载。(N) 7.由于雪荷载是房屋屋面的主要荷载之一,所以基本雪压是针对屋面上积雪荷载定义的。(N)8.雪重度是一个常量,不随时间和空间的变化而变化。(N) 9.雪重度并非一个常量,它随时间和空间的变化而变化。(N) 10.虽然最大雪重度和最大雪深两者有很密切的 关系,但是两者不一定同时出现。(Y) 11.汽车重力标准是车列荷载和车道荷载,车列荷 载是一集中力加一均布荷载的汽车重力形式。 (N) 12.烈度是指某一地区遭受一次地震影响的强弱程度,与震级和震源深度有关,一次地震有多个烈度。(Y) 13.考虑到荷载不可能同时达到最大,所以在实际工程设计时,当出现两个或两个以上荷载时,应采用荷载组合值。(N) 14.当楼面活荷载的影响面积超过一定数值需要 对均布活荷载的取值进行折减。(Y) 15.土的侧压力是指挡土墙后的填土因自重或外 荷载作用对墙背产生的土压力。(Y) 16.波浪荷载一般根据结构型式不同,分别采用不同的计算方法。(Y) 17.先张法是有粘结的预加力方法,后张法是无粘结的预加力方法。(Y) 18.在同一大气环境中,各类地貌梯度风速不同,地貌越粗糙,梯度风速越小。(N)19.结构构件抗力R是多个随机变量的函数,且近似服从正态分布。(N) 20.温度作用和变形作用在静定结构中不产生内力,而在超静定结构中产生内力。(Y) 21.结构可靠指标越大,结构失效概率越小,结构越可靠。(Y) 22.朗肯土压力理论中假设挡土墙的墙背竖直、光滑、填土面水平无超载。(Y) 23.在朗肯土压力理论的假设中,墙背与填土之间既无摩擦力也无剪力存在。(Y) 24.在朗肯土压力理论的假设中,墙背与填土之间虽然无摩擦力,但仍有剪力存在。(N) 25.土的自重应力为土自身有效重力在土体中引起的应力。(Y) 26.不但风的作用会引起结构物的共振,水的作用也会引起结构物的共振。(Y) 27.平均风速越大,脉动风的幅值越大,频率越高。(N) 28.风压是指风以一定的速度向前运动受到阻塞时对阻塞物产生的压力。(Y) 29.地震作用中的体波可以分为横波和纵波,两者均可在液体和固体中传播。(N) 30.如果波浪发生破碎的位置距离直墙在半个波 长以内,这种破碎波就称为近区破碎波。(Y)31.远区破碎波与近区破碎波的分界线为波浪破 碎时发生在一个波长的范围内。(N) 32.在实际工程设计时,当出现可变荷载,应采用 其荷载组合值。(N) 33.对于静定结构,结构体系的可靠度总大于或等 于构件的可靠度。(N) 34.对于超静定结构,当结构的失效形态不唯一 时,结构体系的可靠度总小于或等于结构每一失效形态对应的可靠度。(Y) 35.结构设计的目标是确保结构的承载能力足以 抵抗内力,而变形控制在结构能正常使用的范围内。(Y) 36.对实际工程问题来说,由于抗力常用多个影响 大小相近的随机变量相乘而得,则其概率分布一般来说是正态的。(N) 37.结构可靠度是指结构可靠性的概率度量,是结 构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。

砌体结构设计规范(圈梁、过梁、墙梁及挑梁、墙梁)

砌体结构设计规范·圈梁、过梁、墙梁及挑梁·墙梁 7、3、1 墙梁包括简支墙梁、连续墙梁与框支墙梁。可划分为承重墙梁与自承重墙梁。 7、3、2 采用烧结普通砖与烧结多孔砖砌体与配筋砌体得墙梁设计应符合表7、3、2得规定。墙梁计算高度范围内每跨允许设置一个洞口;洞口边至支座中心得距离αi,距边支座不应小于0、15l oi,距中支座不应小于0、07l oi。对多层房屋得墙梁,各层洞口宜设置在相同位置,并宜上、下对齐。 表7、3、2 墙梁得一般规定 注:1 采用混凝土小型砌块砌体得墙梁可参照使用; 2 墙体总高度指托梁顶面到檐口得高度,带阁楼得坡屋面应算到山尖墙1/2高度处; 3 对自承重墙梁,洞口至边支座中心得距离不宜小于0、1l0i,门窗洞上口至墙顶得距离不应小于0、5m; 4 h w—墙体计算高度,按本规范第7、3、3条取用; h b—托梁截面高度; l0i—墙梁计算跨度,按本规范第7、3、3条取用;

b h—洞口宽度; h h—洞口高度,对窗洞顶至托梁顶面距离。 7、3、3 墙梁得计算简图应按图7、3、3采用。各计算参数应按下列规定取用: 1) 墙梁计算跨度l0(l oi),对简支墙梁与连续墙梁取1、1l n(1、1l ni)或l c(l ci)两者得较小值;l n(l ni)为净跨,l c(l ci)为支座中心线距离。对框支墙梁,取框架柱中心线间得距离l c(l ci); 2) 墙体计算高度hw,取托梁顶面上一层墙体高度,当h w>l0时,取h w=l0(对连续墙梁与多跨框支墙梁,l0取各跨得平均值); 3) 墙梁跨中截面计算高度H0,取H0=h w+0、5h b; 4) 翼墙计算宽度b f,取窗间墙宽度或横墙间距得2/3,且每边不大于3、5h(h为墙体厚度)与l0/6; 5) 框架柱计算高度H c,取H c=H cn+0、5h b;H cn为框架柱得净高,取基础顶面至托梁底面得距离。

GB50003-2011《砌体结构设计规范

本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载,另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意! 《砌体结构设计规范》GB 50003-2011【13条】 3.2.1 龄期为28d 的以毛截面计算的砌体抗压强度设计值,当施工质量控 制等级为B 级时,应根据块体和砂浆的强度等级分别按下列规定采用: 1 烧结普通砖、烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值,应按表3.2.1-1采用。 注:当烧结多孔砖的孔洞率大于30%时,表中数值应乘以0.9。 2 混凝土普通砖和混凝土多孔砖砌体的抗压强度设计值,应按表3.2.1-2 采用。

3 蒸压灰砂普通砖和蒸压粉煤灰普通砖砌体的抗压强度设计值,应按3.2.1-3 采用。 注:当采用专用砂浆砌筑时,其抗压强度设计值按表中数值采用。 4 单排孔混凝土和轻集料混凝土砌块对孔砌筑砌体的抗压强度设计值,应按表3.2.1-4 采用。

注: 1 对独立柱或厚度为双排组砌的砌块砌体,应按表中数值乘以0.7; 2 对T 形截面墙体、柱,应按表中数值乘以0.85 。 5 单排孔混凝土砌块对孔砌筑时,灌孔砌体的抗压强度设计值fg,应按下列方法确定: 1)混凝土砌块砌体的灌孔混凝土强度等级不应低于Cb20,且不应低于 1.5 倍的块体强度等级。灌孔混凝土强度指标取同强度等级的混凝土强度指 标。 2) 灌孔混凝土砌块砌体的抗压强度设计值fg,应按下列公式计算:

6 双排孔或多排孔轻集料混凝土砌块砌体的抗压强度设计值,应按表3.2.1-5 采用。 7 块体高度为180mm~350mm 的毛料石砌体的抗压强度设计值,应按 3.2.1-6 采用。

建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001

建筑结构可靠度设计统一标准GB 50068-2001 中华人民共和国国家标准 建筑结构可靠度设计统一标准 Unified standard for reliability design of building structures GB 50068-2001 主编部门:中华人民共和国建设部 批准部门:中华人民共和国建设部 施行日期:2002年3月1日 关于发布国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》的通知 建标[2001]230 号 根据我部“关于印发《一九九七年工程建设标准制订、修订计划的通知》”(建标[1997]108号)的要求,由建设部会同有关部门共同修订的《建筑结构可靠度设计统一标准》,经有关部门会审,批准为国家标准,编号为GB 50068-2001 ,自2002年3月1日起施行。其中1.0.5,1.0.8为强制性条文,必须严格执行,原《建筑结构设计统一标准》GBJ 68-84 于2002年12月31日废止。 本标准由建设部负责管理,中国建筑科学研究院负责具体解释工作。建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。 中华人民共和国建设部 2001年11月13日 前言 本标准是根据建设部建标[1997]108 号文的要求,由中国建筑科学研究院会同有关单位对原《建筑结构设计统一标准》(GBJ 68-84)共同修订而成的。 本次修订的内容有:

1.标准的适用范围:鉴于《建筑地基基础设计规范》、《建筑抗震设计规范》在结构可靠度设计方法上有一定特殊性,从原标准要求的"应遵守"本标准,改为"宜遵守"本标准; 2.根据《工程结构可靠度设计统一标准》(GB 50153-92)的规定,增加了有关设计工作状况的规定,并明确了设计状况与极限状态的关系; 3.借鉴最新版国际标准ISO 2394:1998 《结构可靠度总原则》,给出了不同类型建筑结构的设计使用年限; 4.在承载能力极限状态的设计表达式中,对于荷载效应的基本组合,增加了永久荷载效应为主时起控制作用的组合式; 5.对楼面活荷载、风荷载、雪荷载标准值的取值原则和结构构件的可靠指标以及结构重要性系数等作了调整; 6.首次对结构构件正常使用的可靠度做出了规定,这将促进房屋使用性能的改善和可靠度设计方法的发展; 7.取消了原标准的附件。 本标准黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。 本标准将来可能需要进行局部修订,有关局部修订的信息和条文内容将刊登在《工程建设标准化》杂志上。 为了提高标准质量,请各单位在执行本标准的过程中,注意总结经验,积累资料,随时将有关的意见和建议寄给中国建筑科学研究院,以供今后修订时参考。 本标准主编单位:中国建筑科学研究院 本标准参编单位:中国建筑东北设计研究院,重庆大学,中南建筑设计院,四川省建筑科学研究院,福建师范大学。 本标准主要起草人:李明顺胡德炘史志华陶学康陈基发白生翔苑振芳戴国欣陈雪庭王永维钟亮戴国莹林忠民 1 总则 1.0.1 为统一各类材料的建筑结构可靠度设计的基本原则和方法,使设计符合技术先进,经济合理、安全适用、确保质量的要求,制定本标准。 1.0.2 本标准适用于建筑结构,组成结构的构件及地基基础的设计。

工程结构可靠度设计统一标准

工程结构可靠度设计统一标准 第一章总则 第二章极限状态设计原则 第三章结构上的作用 第四章材料和岩土的性能及几何参数 第五章结构分析 第六章分项系数设计方法 第七章质量控制要求 附录一结构可靠指标计算的一次二阶矩法 附录二永久作用、可变作用和偶然作用举例 附录三永久作用标准值的确定原则 附录四可变作用标准值的确定原则 附录五可变作用准永久值和频遇值的确定原则附录六本标准用词说明 附加说明 第一章总则 第1.0.1 条为统一工程结构可靠度设计的基本原则和方法,使设计符合技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的要求,制定本标准。 第1.0.2 条本标准是制定房屋建筑、铁路、公路、港口、水利水电工程结构可靠度设计统一标准应遵守的准则。在各类工程结构的统一标准中尚应制定相应的具体规定。 第1.0.3 条本标准适用于整个结构、组成整个结构的构件以及地基基础,适用于结构的施工阶段和使用阶段。 第1.0.4 条工程结构必须满足下列功能要求: 一、在正常施工和正常使用时,能承受可能出现的各种作用; 二、在正常使用时,具有良好的工作性能; 三、在正常维护下,具有足够的耐久性能; 四、在设计规定的偶然事件发生时和发生后,能保持必需的整体稳定性。 第1.0.5 条结构在规定的时间内,在规定的条件下,对完成其预定功能应具有足够的可靠度,可靠度一般可用概率度量。 确定结构可靠度及其有关设计参数时,应结合结构使用期选定适当的设计基准期作为结构可靠度设计所依据的时间参数。 第1.0.6条工程结构设计宜采用分项系数表达的以概率理论为基础的极限状态设计方法。

第1.0.7条工程结构设计时,应根据结构破坏可能产生的后果(危及人的生命,造成经济损失,产生社会影响等)的严重性,采用表1.0.7规定的安全等级。 工程结构的安全等级表1.0.7 注:对特殊结构,其安全等级可按具体情况确定。 第1.0.8条工程结构中各类结构构件的安全等级宜与整个结构的安全等级相同。对其中部分结构构件 的安全等级可适当提高或降低,但不得低于三级。 第1.0.9条对不同安全等级的结构构件,应规定相应的可靠度。 第1.0.10条工程结构应按其破坏前有无明显变形或其它预兆区别为延性破坏和脆性破坏两种破坏类型。对脆性破坏的结构,其规定的可靠度应比延性破坏的结构适当提高。 第1.0.11条当有条件时,工程结构宜按结构体系进行可靠度设计。结构体系可靠度设计,应根据结构 破坏特点选定主要破坏模式,并通过结构选型或调正构件可靠度,提高整个结构可靠度设计的合理性。 第1.0.12条为了保证工程结构具有规定的可靠度,应对结构设计所依据的主要条件进行相应的控制。 应根据结构的安全等级划分相应的控制等级。对控制的具体要求,由有关的勘察、设计、施工及使用等标准专门规定。 第二章极限状态设计原则 第2.0.1条整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,此特定状态应为该功能的极限状态。 对于结构的各种极限状态,均应规定明确的标志及限值。 第2.0.2条极限状态可分为下列两类: 、承载能力极限状态。这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的 变形 当结构或结构构件出现下列状态之一时,应认为超过了承载能力极限状态:1.整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆、滑移等);2.结构构件或连接因材料强度被超过而破坏(包括疲劳破坏),或因过度变形而不适于继续承

《工程结构荷载与可靠度设计原理》复习题

《工程结构荷载与可靠度设计原理》复习题 第一章荷载类型 1.荷载:由各种环境因素产生的直接作用在结构上的各种力称为荷载。 2.作用:能使结构产生效应(结构或构件的内力、应力、位移、应变、裂缝等)的各种因素总称为作用。 3.荷载与作用的区别与联系. 区别:荷载不一定能产生效应,但作用一定能产生效应。 联系:荷载属于作用的范畴。 第二章重力 1.土是由土颗粒、水和气体组成的三项非连续介质。 2.雪压:单位面积地面上积雪的自重。 3.基本雪压:当地空旷平坦地面上根据气象记录资料经统计得到的在结构使用期间可能出现的最大雪压值。 第三章侧压力 1.根据挡土墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态,土压力可分为静止土压力、主动土压力和被动土压力。 三种土压力的受力特点: (1)静止土压力:挡土墙在土压力作用下,不产生任何方向的位移或转动而保持原有的位置,墙后土体处于弹性平衡状态。 (2)主动土压力:挡土墙在土压力的作用下,背离墙背方向移动或转动时,墙后土压力逐渐减小,当达到某一位移量值时,墙后土体开始下滑,作用在挡土墙上的土压力达到最小值,滑动楔体内应力处于主动极限平衡状态。 (3)被动土压力:挡土墙在外力作用下向墙背方向移动或转动时,墙体挤压土体,墙后土压力逐渐增大,当达到某一位移时,墙后土体开始上隆,作用在档土墙上的土压力达到最大值,滑动楔体内应力处于被动极限平衡状态。 2.水对结构物的力学作用表现在对结构物表面产生静水压力和动水压力。静水压力可能导致结构物的滑动或倾覆;动水压力,会对结构物产生切应力和正应力,同时还可能引起结构物的振动,甚至使结构物产生自激振动或共振。 3.(1)冻胀力:在封闭体系中,由于土体初始含水量冻结,体积膨胀产生向四面扩张的内应力,这个力称为冻胀力。(2)冻土:具有负温度或零温度,其中含有冰,且胶结着松散固体颗粒的土,称为冻土。 (3)冻胀原理:水分由下部土体向冻结锋面迁移,使在冻结面上形成了冰夹层和冰透镜体,导致冻层膨胀,底层隆起。(4)影响冻土的因素:含水量、地下水位、比表面积和温差。 第四章风荷载 1.基本风压:按规定的地貌、高度、时距等量测的风速所确定的风压称为基本风压。通常应符合以下五个规定:标准高度的规定(10m)、地貌的规定(空旷平坦)、公称风速的时距(10分钟)、最大风速的样本时间(1年)和基本风速重现期(30-50年)。 2.风效应可以分为顺风向结构风效应和横风向结构风效应两种。 3.速度为的风流经任意截面物体,都将产生三个力:物体单位长度上的顺风向力p D、横风向力P L以及扭力矩P M。 第五章地震作用 1.地震按其产生的原因,可分为火山地震、陷落地震和构造地震。 2.(1)震源:即发震点,是指岩层断裂处。 (2)震中:震源正上方的地面地点。 (3)震源深度:震中至震源的距离。 (4)震中距:地面某处到震中的距离。 (5)震级:衡量一次地震规模大小的数量等级。 (6)地震能:一次地震所释放的能量。 (7)烈度:某一特定地区遭受一次地震影响的强弱程度。 (8)地震波:传播地震能量的波 3.地震波分为在地球内部传播的体波和在地面附近传播的面波。 第七章荷载的统计分析 1.平稳二项随机过程荷载模型的假定为:

砌体结构设计规范材料

砌体结构设计规范 材料

《砌体结构设计规范》 (GB 50003- ) 【13条】 1. 龄期为 28d 的以毛截面计算的砌体抗压强度设计值,当施工 质量控制等级为 B 级时,应根据块体和砂浆的强度等级分别按下列规定采用: 1 烧结普通砖、烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值,应按表 3.2.1-1采用。 注:当烧结多孔砖的孔洞率大于30%时,表中数值应乘以0.9。 2. 混凝土普通砖和混凝土多孔砖砌体的抗压强度设计值,应 按表3.2.1-2 采用。

3. 蒸压灰砂普通砖和蒸压粉煤灰普通砖砌体的抗压强度设计值,应按3.2.1-3 采用。 注:当采用专用砂浆砌筑时,其抗压强度设计值按表中数值采用。 4. 单排孔混凝土和轻集料混凝土砌块对孔砌筑砌体的抗压强度设计值,应按表3.2.1-4 采用。

注: 1 对独立柱或厚度为双排组砌的砌块砌体,应按表中数值乘以0.7; 2 对T 形截面墙体、柱,应按表中数值乘以0.85 。 5. 单排孔混凝土砌块对孔砌筑时,灌孔砌体的抗压强度设计值fg,应按下列方法确定: 1)混凝土砌块砌体的灌孔混凝土强度等级不应低于Cb20, 且不应低于1.5 倍的块体强度等级。灌孔混凝土强度指标取同强度等级的混凝土强度指标。 2) 灌孔混凝土砌块砌体的抗压强度设计值fg,应按下列公式计算:

6. 双排孔或多排孔轻集料混凝土砌块砌体的抗压强度设计值,应按表 3.2.1-5 采用。 7. 块体高度为180mm~350mm 的毛料石砌体的抗压强度设计 值,应按3.2.1-6 采用。

注:对细料石砌体、粗料石砌体和干砌勾缝石砌体,表中数值应分别乘以调整系数1.4 、1.2 和0.8 。 8. 毛石砌体的抗压强度设计值,应按表3.2.1-7 采用。 3.2.2 龄期为28d 的以毛截面计算的各类砌体的轴心抗拉强度设 计值、弯曲抗拉强度设计值和抗剪强度设计值,应符合下列规定:

GB5000320砌体结构设计规范标准

《砌体结构设计规》GB 50003-2011【13条】 3.2.1 龄期为 28d 的以毛截面计算的砌体抗压强度设计值,当施工质量控 制等级为 B 级时,应根据块体和砂浆的强度等级分别按下列规定采用: 1 烧结普通砖、烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值,应按表 3.2.1-1采用。 注:当烧结多孔砖的孔洞率大于30%时,表中数值应乘以0.9。 2 混凝土普通砖和混凝土多孔砖砌体的抗压强度设计值,应按表3.2.1-2 采用。 3 蒸压灰砂普通砖和蒸压粉煤灰普通砖砌体的抗压强度设计值,应按3.2.1-3 采用。

注:当采用专用砂浆砌筑时,其抗压强度设计值按表中数值采用。 4 单排孔混凝土和轻集料混凝土砌块对孔砌筑砌体的抗压强度设计值,应按表3.2.1-4 采用。 注: 1 对独立柱或厚度为双排组砌的砌块砌体,应按表中数值乘以0.7; 2 对T 形截面墙体、柱,应按表中数值乘以0.85 。 5 单排孔混凝土砌块对孔砌筑时,灌孔砌体的抗压强度设计值fg,应按下列方法确定: 1)混凝土砌块砌体的灌孔混凝土强度等级不应低于Cb20,且不应低于1.5 倍的块体强度等级。灌孔混凝土强度指标取同强度等级的混凝土强度指标。 2) 灌孔混凝土砌块砌体的抗压强度设计值fg,应按下列公式计算:

6 双排孔或多排孔轻集料混凝土砌块砌体的抗压强度设计值,应按表 3.2.1-5 采用。 7 块体高度为180mm~350mm 的毛料石砌体的抗压强度设计值,应按3.2.1-6 采用。

注:对细料石砌体、粗料石砌体和干砌勾缝石砌体,表中数值应分别乘以调整系数1.4 、1.2 和0.8 。 8 毛石砌体的抗压强度设计值,应按表3.2.1-7 采用。 3.2.2 龄期为28d 的以毛截面计算的各类砌体的轴心抗拉强度设计值、弯曲 抗拉强度设计值和抗剪强度设计值,应符合下列规定: 1 当施工质量控制等级为B 级时,强度设计值应按表3.2. 2 采用: 2 单排孔混凝土砌块对孔砌筑时,灌孔砌体的抗剪强度设计值f vg应按 下式计算:

《砌体结构设计规范》

《砌体结构设计规范》 (GB50003-2001)新内容 有关调整部分: 新规范于2002年3月1日启用,原规范(GBJ3-88)于2002年12月31日废止; 新规范规定必须严格执行的强制性条文共29条,具体分配为:第3章有4条、第5章有3条、第6章有6条、第7章有6条、第8章有1条、第9章有2条、第10章有7 条; 新规范主要修订内容是: 砌体材料:引入了新型砌体材料及砼小型空心砌块灌孔砌体的计算指标; 补充了以重力荷载效应为主的组合表达式,对砌体结构的可靠度作了适当调整; 引进了与砌体结构可靠度有关的砌体施工质量控制等级; 调整了无筋砌体受压构件的偏心距取值;增加了无筋砌体构件双向偏心受压的计算方法; 补充了刚性垫块上局部受压的计算及跨度≥9m的梁在支座处约束弯矩的分析方法; 修改了砌体沿通缝受剪构件的计算方法; 提高了砌体材料的最低强度等级; 增加了砌体夹芯墙的构造措施; 加强了砌体结构房屋的抗裂措施,特别是对新型墙材砌体结构的防裂、抗裂构造措施; 补充了连续墙梁、框支墙梁的设计方法; 补充了砖砌体和砼构造柱组合墙的设计方法; 增加了配筋砌块砌体剪力墙结构的设计方法; 增加了砌体结构构件的抗震设计; 取消了原标准中的中型砌块、空斗墙、筒拱等内容。 新规范第1.0.2条中明确规定:本规范适用于建筑工程的下列砌体的结构设计: 砖砌体,包括烧结普通砖、烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖无筋和配筋砌体; 砌块砌体,包括砼、轻骨料砼砌块无筋和配筋砌体; 石砌体,包括各种料石和毛石砌体。 强制性条文部分: 第3章“材料”之强制性条文: 第3.1.1条:块体和砂浆的强度等级,应按下列规定采用: 烧结普通砖、烧结多孔砖等的强度等级:MU30、MU25、MU20、MU15和MU10; 砌块的强度等级:MU20、MU15、MU10、MU7.5和MU5; 砂浆的强度等级:M15、M10、M7.5、M5和M2.5。 (2)第3.2.1条:烧结普通砖、烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值、应按下表采用: 烧结普通砖和烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值(表3.2.1-1摘录) 砖强度等级砂浆强度等级砂浆强度 M15 M10 M7.5 M5 M2.5 0 MU20 3.22 2.67 2.39 2.12 1.84 0.94 MU15 2.79 2.31 2.07 1.83 1.60 0.82 MU10 - 1.89 1.69 1.50 1.30 0.67 (3)第3.2.2条、第3.2.3条:(略)。 第5章“无筋砌体构件”之强制性条文: 第5.1.1条:受压构件的承载力应按“第5.1.1公式”计算:(本规范第24页)

《工程荷载与可靠度设计原理》课后思考题及复习详解

《工程荷载与可靠度设计原理》 ---课后思考题解答 1 荷载与作用 1.1 什么是施加于工程结构上的作用?荷载与作用有什么区别? 结构上的作用是指能使结构产生效应的各种原因的总称,包括直接作用和间接作用。引起结构产生作用效应的原因有两种,一种是施加于结构上的集中力和分布力,例如结构自重,楼面的人群、家具、设备,作用于桥面的车辆、人群,施加于结构物上的风压力、水压力、土压力等,它们都是直接施加于结构,称为直接作用。另一种是施加于结构上的外加变形和约束变形,例如基础沉降导致结构外加变形引起的力效应,温度变化引起结构约束变形产生的力效应,由于地震造成地面运动致使结构产生惯性力引起的作用效应等。它们都是间接作用于结构,称为间接作用。 “荷载”仅指施加于结构上的直接作用;而“作用”泛指使结构产生力、变形的所有原因。 1.2 结构上的作用如何按时间变异、空间位置变异、结构反应性质分类? 结构上的作用按随时间变化可分永久作用、可变作用和偶然作用;按空间位置变异可分为固定作用和自由作用;按结构反应性质可分为静态作用和动态作用。 1.3 什么是荷载的代表值?它们是如何确定的? 荷载代表值是考虑荷载变异特征所赋予的规定量值,工程建设相关的国家标准给出了荷载四种代表值:标准值,组合值,频遇值和准永久值。荷载可根据不同设计要求规定不同的代表值,其中荷载标准值是荷载的基本代表值,其它代表值都可在标准值的基础上考虑相应的系数得到。 2 重力 2.1 成层土的自重应力如何确定? 地面以下深度z处的土体因自身重量产生的应力可取该水平截面上单位面积的土柱体的重力,对于均匀土自重应力与深度成正比,对于成层土可通过各层土的自重应力求和得到。 2.2 土压力有哪几种类别?土压力的大小及分布与哪些因素有关? 根据挡土墙的移动情况和墙后土体所处应力状态,土压力可分为静止土压力、主动土压力和被动土压力三种类别。土的侧向压力的大小及分布与墙身位移、填土性质、墙体刚度、地基土质等因素有关。 2.3 试述静止土压力、主动土压力和被动土压力产生的条件?比较三者数值的大小? 当挡土墙在土压力作用下,不产生任何位移或转动,墙后土体处于弹性平衡状态,此时墙背所受的土压力称为静止土压力,可用E0表示。 当挡土墙在土压力的作用下,向离开土体方向移动或转动时,作用在墙背上的土压力从静止土压力值逐渐减少,直至墙后土体出现滑动面。滑动面以上的土体将沿这一滑动面向下向前滑动,在滑动楔体开始滑动的瞬间,墙背上的土压力减少到最小值,土体应力处于主动极限平衡状态,此时作用在墙背上的土压力称为主动土压力,可用E a表示。 当挡土墙在外力作用下向土体方向移动或转动时,墙体挤压墙后土体,作用在墙背上的土压力从静止土压力值逐渐增大,墙后土体也会出现滑动面,滑动面以上土体将沿滑动方向向上向后推出,在滑动楔体开始隆起的瞬间,墙背上的土压力增加到最大值,土体应力处于被动极限平衡状态。此时作用在墙背上的土压力称为被动土压力,可用E p表示。

GB50203-2002砌体结构设计规范》GB50003-2001新内容

砌体结构设计规范》GB50003-2001新内容 有关调整部分: 新规范于2002年3月1日启用,原规范(GBJ3-88)于2002年12月31日废止; 新规范规定必须严格执行的强制性条文共29条,具体分配为:第3章有4条、第5章有3条、第6章有6条、第7章有6条、第8章有1条、第9章有2条、第10章有7条;新规范主要修订内容是: 砌体材料:引入了新型砌体材料及砼小型空心砌块灌孔砌体的计算指标; 补充了以重力荷载效应为主的组合表达式,对砌体结构的可靠度作了适当调整; 引进了与砌体结构可靠度有关的砌体施工质量控制等级; 调整了无筋砌体受压构件的偏心距取值;增加了无筋砌体构件双向偏心受压的计算方法;补充了刚性垫块上局部受压的计算及跨度≥9m的梁在支座处约束弯矩的分析方法; 修改了砌体沿通缝受剪构件的计算方法; 提高了砌体材料的最低强度等级; 增加了砌体夹芯墙的构造措施; 加强了砌体结构房屋的抗裂措施,特别是对新型墙材砌体结构的防裂、抗裂构造措施; 补充了连续墙梁、框支墙梁的设计方法; 补充了砖砌体和砼构造柱组合墙的设计方法; 增加了配筋砌块砌体剪力墙结构的设计方法; 增加了砌体结构构件的抗震设计; 取消了原标准中的中型砌块、空斗墙、筒拱等内容。 新规范第1.0.2条中明确规定:本规范适用于建筑工程的下列砌体的结构设计: 砖砌体,包括烧结普通砖、烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖无筋和配筋砌体; 砌块砌体,包括砼、轻骨料砼砌块无筋和配筋砌体; 石砌体,包括各种料石和毛石砌体。

强制性条文部分: 第3章“材料”之强制性条文: 第3.1.1条:块体和砂浆的强度等级,应按下列规定采用: 烧结普通砖、烧结多孔砖等的强度等级:MU30、MU25、MU20、MU15和MU10; 砌块的强度等级:MU20、MU15、MU10、MU7.5和MU5; 砂浆的强度等级: M15、M10、M7.5、M5和M2.5。 (2)第3.2.1条:烧结普通砖、烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值、应按下表采用:烧结普通砖和烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值(表3.2.1-1摘录) 砖强度等级砂浆强度等级砂浆强度 M15 M10 M7.5 M5 M2.5 0 MU20 3.22 2.67 2.39 2.12 1.84 0.94 MU15 2.79 2.31 2.07 1.83 1.60 0.82 MU10 - 1.89 1.69 1.50 1.30 0.67 (3)第3.2.2条、第3.2.3条:(略)。 第5章“无筋砌体构件”之强制性条文: 第5.1.1条:受压构件的承载力应按“第5.1.1公式”计算:(本规范第24页) 第5.2.4条:梁端支承处砌体的局部受压承载力应按“第5.2.4-1公式”计算:(本规范第28页)。 第5.2.5条:在梁端设有刚性垫块的砌体局部受压应符合下列规定: 刚性垫块的砌体局部受压承载力应按“第5.2.5-1公式”计算:(本规范第28页)。 刚性垫块的构造应符合下列规定: 刚性垫块的高度不宜小于180,自梁边算起的垫块挑出长度不宜大于垫块高度; 在带壁柱墙的壁柱内设刚性垫块时,其计算面积应取壁柱范围内的面积,同时,壁柱上垫块伸入翼墙内的长度不应小于120; 第6章“构造要求”之强制性条文: 第6.1.1条:墙、柱高厚比应按“第6.1.1公式”验算:(本规范第33页)。 第6.2.1条:五层及五层以上房屋的墙,以及受振动或层高大于6m的墙、柱所用的材料最低等级,应符合下列要求: 砖采用MU10;

砌体结构及答案

一、填空题: 1.《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)为了适当提高砌体结构的安全可靠指标,将B 级施工质量等级的砌体材料的分项系数由 提高到 。1.5,1.6 5.我国《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)将烧结普通砖、烧结多孔砖分为五个强度等级,其中最低和最高强度 等级分别为 和 。MU30,MU10 9.我国《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)采用了定值分项系数的极限状态设计表达式,砌体结构在多数情况下 是以承受自重为主的结构,除考虑一般的荷载组合以外 , 还应考虑以 为主的荷载组合,这种组合的 恒载分项系数G γ为 ,可变荷载分项系数Q γ为 乘以组合系数。承受自重,1.35,1.4 12.砌体构件受压承载力计算公式中的系数?是考虑高厚比β和偏心距e 综合影响的系数,在《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)偏心距按内力的 (填“设计值”或“标准值”)计算确定,并注意使偏心距e 与截面重心 到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离y 的比值不超过 。设计值,0.6y 11.《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)中所列砌体强度设计值是按照施工质量等级为B 级确定的,当施工质量等级不为B 级时,应对砌体强度设计值进行调整。具体调整的方法就是,按《砌体结构设计规范》所查砌体强度设计 值乘以调整系数a γ,对于施工质量控制等级为C 级的,其取值为 ;当施工质量控制等级为A 级时,其取值为 。 0.89,1.05 15.《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)仅考虑 和 两个主要因素的影响,按房屋空间 作用大小,将房屋静力计算方案分为三种。屋(楼)盖刚度,横墙间距 2.如果砌体结构的弹性模量为E ,剪变模量为G ,则G 和E 的关系近似为 。0.4G E = 3.砌体结构最基本的力学性能指标是 。轴心抗压强度 4.砌体的轴心抗拉强度、弯曲抗拉强度以及剪切强度主要与砂浆或块体的强度等级有关。当砂浆强度等级较低,发生 沿齿缝或通缝截面破坏时,它们主要与 有关;当块体强度等级较低,常发生沿块体截面破坏时,它们主要 与 有关。砂浆的强度等级,块体的强度等级 6.结构的可靠性包括 、 和 。安全性,适用性,耐久性 7.在我国结构的极限状态分为 和 ,均规定有明显的极限状态标志或极限。承载力极限 状态,正常使用极限状态 8.砌体结构应按 设计,并满足正常使用极限状态的要求。根据砌体结构的特点,砌体结构的正常使用极限 状态的要求,一般通过相应的 来保证。承载力极限状态,构造措施 10.假设砌体结构的强度平均值为m f ,变异系数为f δ,则其具有95%保证率的强度标准值k f 为 。(1 1.645)k m f f f δ=- 13.砌体结构的局部受压强度将比一般砌体抗压强度有不同程度的提高,其提高的主要原因是由于 和 的作用。套箍强化,应力扩散 14.混合结构房屋根据空间作用大小的不同,可以分为三种静力计算方案,包括 、 、和 。刚性方案,弹性方案,刚弹性方案 16.砌体结构设计规范规定,砌体结构墙柱稳定性通过验算墙柱的 来保证。高厚比 17.墙柱高厚比验算影响因素很多,包括 、砌体截面刚度、砌体类型、构件重要性和房屋使用情况、构造

砌体结构设计规范标准

砌体结构设计规范 第1章总则 第1.0.1条为了贯彻执行国家的技术经济政策,坚持因地制宜,就地取材的原则,合理选用结构方案和建筑材料,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,制订本规范。第1.0.2条本规范适用于建筑工程的下列砌体的结构设计,特殊条件下或有特殊要求的应按专门规定进行设计。 1 砖砌体,包括烧结普通砖、烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖无筋和配筋砌体; 2 砌块砌体,包括混凝土、轻骨料混凝土砌块无筋和配筋砌体; 3 石砌体,包括各种料石和毛石砌体。 第1.0.3条本规范根据现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB-50068规定的原则制订。设计术语和符号按照现行国家标准《建筑结构设计术语和符号标准》GB/T 50083的规定采用。 第1.0.4条按本规范设计时,荷载应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定执行;材料和施工的质量应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010、《砌体工程施工质量验收规范》GB 50203、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204的要求;结构抗震设计尚应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定。 第1.0.5条砌体结构设计,除应符合本规范要求外,尚应符合现行国家有关标准、规范的规定。 第2章术语和符号 2.1 主要术语 第2.1.1条砌体结构 masonry structure 由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构。是砖砌体、砌块砌体和石砌体结构的统称。 第2.1.2条配筋砌体结构 reinforced masonry structure 由配置钢筋的砌体作为建筑物主要受力构件的结构。是网状配筋砌体柱、水平配筋砌体墙、砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层组合砌体柱(墙)、砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙和配筋砌块砌体剪力墙结构的统称。 第2.1.3条配筋砌块砌体剪力墙结构 reinforced concrete masonry shear wall structure 由承受竖向和水平作用的配筋砌块砌体剪力墙和混凝土楼、屋盖所组成的房屋建筑结构。第2.1.4条烧结普通砖 fired common brick 由粘土、页岩、煤矸石或粉煤灰为主要原料,经过焙烧而成的实心或孔洞率不大于规定值且外形尺寸符合规定的砖。分烧结粘土砖、烧结页岩砖、烧结煤矸石砖、烧结粉煤灰砖等。第2.1.5条烧结多孔砖 fired perforated brick 以粘土、页岩、煤矸石或粉煤灰为主要原料,经焙烧而成、孔洞率不小于25%,孔的尺寸小而数量多,主要用于承重部位的砖。简称多孔砖。目前多孔砖分为P型砖和M型砖。 第2.1.6条蒸压灰砂砖 autoclaved sand-lime brick 以石灰和砂为主要原料,经坯料制备、压制成型、蒸压养护而成的实心砖。简称灰砂砖。第2.1.7条蒸压粉煤灰砖 autoclaved flyash-lime brick 以粉煤灰、石灰为主要原料,掺加适量石膏和集料,经坯料制备、压制成型、高压蒸汽养护而成的实心砖。简称粉煤灰砖。

《工程荷载与可靠度设计原理》习题解答

《工程荷载与可靠度设计原理》习题解答 1 荷载与作用 1、1 什么就是施加于工程结构上的作用?荷载与作用有什么区别? 结构上的作用就是指能使结构产生效应的各种原因的总称,包括直接作用与间接作用。引起结构产生作用效应的原因有两种,一种就是施加于结构上的集中力与分布力,例如结构自重,楼面的人群、家具、设备,作用于桥面的车辆、人群,施加于结构物上的风压力、水压力、土压力等,它们都就是直接施加于结构,称为直接作用。另一种就是施加于结构上的外加变形与约束变形,例如基础沉降导致结构外加变形引起的内力效应,温度变化引起结构约束变形产生的内力效应,由于地震造成地面运动致使结构产生惯性力引起的作用效应等。它们都就是间接作用于结构,称为间接作用。 “荷载”仅指施加于结构上的直接作用;而“作用”泛指使结构产生内力、变形的所有原因。 1、2 结构上的作用如何按时间变异、空间位置变异、结构反应性质分类? 结构上的作用按随时间变化可分永久作用、可变作用与偶然作用;按空间位置变异可分为固定作用与自由作用;按结构反应性质可分为静态作用与动态作用。 1、3 什么就是荷载的代表值?它们就是如何确定的? 荷载代表值就是考虑荷载变异特征所赋予的规定量值,工程建设相关的国家标准给出了荷载四种代表值:标准值,组合值,频遇值与准永久值。荷载可根据不同设计要求规定不同的代表值,其中荷载标准值就是荷载的基本代表值,其它代表值都可在标准值的基础上考虑相应的系数得到。 2 重 力 作 用 2、1 成层土的自重应力如何确定? 地面以下深度z 处的土体因自身重量产生的应力可取该水平截面上单位面积的土柱体的重力,对于均匀土自重应力与深度成正比,对于成层土可通过各层土的自重应力求与得到。 2、2 土压力有哪几种类别?土压力的大小及分布与哪些因素有关? 根据挡土墙的移动情况与墙后土体所处应力状态,土压力可分为静止土压力、主动土压力与被动土压力三种类别。土的侧向压力的大小及分布与墙身位移、填土性质、墙体刚度、地基土质等因素有关。 2、3 试述静止土压力、主动土压力与被动土压力产生的条件?比较三者数值的大小? 当挡土墙在土压力作用下,不产生任何位移或转动,墙后土体处于弹性平衡状态,此时墙背所受的土压力称为静止土压力,可用E 0表示。 当挡土墙在土压力的作用下,向离开土体方向移动或转动时,作用在墙背上的土压力从静止土压力值逐渐减少,直至墙后土体出现滑动面。滑动面以上的土体将沿这一滑动面向下向前滑动,在滑动楔体开始滑动的瞬间,墙背上的土压力减少到最小值,土体内应力处于主动极限平衡状态,此时作用在墙背上的土压力称为主动土压力,可用E a 表示。 当挡土墙在外力作用下向土体方向移动或转动时,墙体挤压墙后土体,作用在墙背上的土压力从静止土压力值逐渐增大,墙后土体也会出现滑动面,滑动面以上土体将沿滑动方向向上向后推出,在滑动楔体开始隆起的瞬间,墙背上的土压力增加到最大值,土体内应力处于被动极限平衡状态。此时作用在墙背上的土压力称为被动土压力,可用E p 表示。 在相同的墙高与填土条件下,主动土压力小于静止土压力,而静止土压力又小于被动土压力,即: p 0a E E E << 2、4 如何由朗金土压力理论导出土的侧压力计算方法? 郎金土压力理论假定土体为半空间弹性体,挡土墙墙背竖直光滑,填土面水平且无附加荷载,根据半空间内土体的应力状态与极限平衡条件导出了土压力计算方法。当填土表面受有连续均布荷载或局部均

2)《多孔砖砌体结构技术规范》JGJ137-2001

《多孔砖砌体结构技术规范》JGJ137-2001 (自2001年12月1日起施行)正文部分 1 总则 1.0.1 为了使烧结多孔砖砌体结构的设计和施工贯彻节能、节地的技术经济政策,减轻建筑物的地震破坏,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,制定本规范。 1.0.2本规范适用于非抗震设防区和抗震设防烈度为6度至9度的地区,以P型烧结多孔砖和M 型模数烧结多孔砖(以下简称多孔砖)为墙体材料的砌体结构的设计、施工及验收。 1.0.3在进行多孔砖砌体结构设计、施工及验收时,除遵守本规范外,尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。 2 术语、符号 2.1 术语 2.1.1烧结多孔砖 以粘土、页岩、煤矸石为主要原料,经焙烧而成、孔洞率不小于15%,孔形为圆孔或非圆孔。孔的尺寸小而数量多,主要适用于承重部位的砖,简称多孔砖。目前多孔砖分为P型砖和M型砖。 2.1.2 P型多孔砖 外形尺寸为240mm×ll5mm×90mm的砖。简称P型砖。 2.1.3 M型模数多孔砖 外形尺寸为190mm×l90mm×90mm的砖,简称M型砖。 2.1.4配砖 砌筑时与主规格砖配合使用的砖,如半砖、七分头、M型砖的系列配砖等。 2.1.5 硬架支模 多层砖房现浇圈梁的一种施工做法,其具体操作是:在砌至圈梁底标高的墙上,支模、绑扎圈梁钢筋、铺楼、屋面板(暂时由模板支承楼屋面板荷载),绑扎预制板端伸出的预应力筋、浇灌圈梁混凝土。 3 材料和砌体的计算指标 3.0.1 多孔砖和砌筑砂浆的强度等级,应按下列规定采用: 1 多孔砖的强度等级:MU30、MU25、MU20、MU15、MU1O; 2 砌筑砂浆的强度等级:M15、M10、M7.5、M5、M2.5。 注:确定砂浆强度等级时,应采用同类多孔砖侧面为砂浆强度试块底模。 3.0.2龄期为28d,以毛截面积计算的多孔砖砌体抗压强度设计值,应按表3.0.2采用。当砖的孔洞率大于30%时,应按表中数值乘以0.9。 表3.0.2 砌体抗压强度设计值(MPa)

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