同济混凝土结构设计课件 1
同济大学土木工程第十一章混凝土结构的设计方法和理念
同济⼤学⼟⽊⼯程第⼗⼀章混凝⼟结构的设计⽅法和理念第⼗⼀章混凝⼟结构的设计⽅法和理念⼀、计算理论⼆、结构的鲁棒性三、建筑结构设计理论的发展四、结构极限状态的基本概念五、结构可靠度的基本概念六、近似概率法在设计规范中的应⽤七、传统设计理念的启⽰z钢筋混凝⼟结构的有限元分析⽅法钢筋混凝⼟有限元法中，针对钢筋与混凝⼟两种材料组合特点、裂缝形成和扩展的特点，需要研究的主要问题有：①混凝⼟的破坏准则；②混凝⼟的本构关系；③钢筋与混凝⼟之间的粘结关系；④钢筋的本构关系；⑤裂缝处理；⑥对于长期荷载，还要考虑材料的时效，主要是混凝⼟的徐变、收缩和温度特性。
钢筋混凝⼟结构的有限元分析与⼀般固体⼒学有限元分析相⽐，其特点是：①材料的本构关系；②有限元的离散化。
考虑这些特点的钢筋混凝⼟结构的有限元模型有：①分离式模型；②组合式模型；③整体式模型；④有限区模型。
z钢筋混凝⼟结构的极限分析对于板、壳、连续梁、框架结构的极限承载⼒，采⽤极限分析法直接求解，是⼀个发展⽅向，并已有较多成果，但需保证结构的正常使⽤（限制裂缝和变形）和薄壁结构与细长压杆的稳定性，以及防⽌脆性的剪切破坏和钢筋锚固失效。
z混凝⼟断裂⼒学在计算理论中，另⼀个值得注意的发展⽅向是混凝⼟断裂⼒学在⽔⼯⼤坝中的应⽤。
z混凝⼟的收缩与徐变混凝⼟收缩与徐变的研究⼀直是混凝⼟计算理论中的⼀个重要⽅⾯，对⽔⼯混凝⼟及预应⼒混凝⼟的计算理论影响甚⼤。
我国⽔利⽔电科学研究院多年来进⾏了系统的研究，出版了专著《混凝⼟的收缩》和《混凝⼟的徐变》，对影响混凝⼟收缩和徐变的因素，结合我国⼯程实际情况，提出了估算收缩的⽅法，介绍了六种徐变计算理论。
z⼯程结构可靠度⼯程结构包括混凝⼟结构，在设计、施⼯、使⽤过程中，事物具有种种影响结构安全性、适⽤性和耐久性的不确定性，这些不确定性⼤致可分为：①事物的随机性：荷载、材料等随机性②事物的模糊性：如“正常使⽤”与“不正常使⽤”，耐久性“好”、“良好”、“不好”之间⽆明确界限③信息的不安全性：部分信息已知的系统成为灰⾊系统，在⼯程结构设计中由于对情况认知不完全，或对决策者不能提供完备的信息，就会遇到灰⾊系统问题。
同济大学土木工程 第九章 混凝土结构的使用性能—开裂和挠度
第九章混凝土结构的使用性能—开裂和挠度一、概述二、裂缝的类型三、构件的开裂内力四、裂缝宽度的计算理论五、裂缝的控制六、受弯构件的变形与刚度结构构件的可靠性具有足够的承载力和变形能力安全性：适用性：耐久性：在使用荷载下不产生过大的裂缝和变形在一定时期内维持其安全性和适用性的能力极限状态设计理论承载能力极限状态：正常使用极限状态：混凝土结构的使用性能包括裂缝、挠度、振动、疲劳等裂缝控制、变形控制和振动控制混凝土结构的极限荷载下的强度产生裂缝的原因：在混凝土结构中裂缝通常是由拉应力引起的。
因混凝土的极限拉伸应变εt u 随混凝土品种、配合比、添加剂、养护条件、加载速度、截面上的应力梯度等不同会发生变化。
严格地说，只有当混凝土的拉伸应变εt 达到某处混凝土的极限拉应变εt u 时才会出现裂缝。
1. 受力裂缝：拉、弯、剪、扭、粘结等引起的裂缝斜裂缝！！垂直裂缝！目前，只有拉、弯状态下混凝土横向裂缝宽度的计算理论比较成熟钢筋混凝土轴心受拉构件，贯穿整个截面宽度的裂缝为“主裂缝”；用变形钢筋钢筋配筋的构件，在主裂缝之间还出现有位于钢筋附近的短的“次裂缝”，有人称之为“粘结裂缝”。
当钢筋应力接近屈服时，将出现沿钢筋的纵向裂缝。
在梁中，主裂缝首先从受拉区边缘开始向中和轴发展，同样在主裂缝之间可以看到短的次裂缝。
梁高较大的T形梁或工字形梁中，钢筋附近的次裂缝可发展成与主裂缝相交的“枝状裂缝”（图c）。
在厚度较大的单向板或墙中（图d所示为板底面的裂缝）同样会产生这种“枝状裂缝”。
枝状裂缝在梁腹或钢筋间距中间处的裂缝宽度要比钢筋处的裂缝宽度大得多。
承受剪力和扭矩的构件，将出现垂直于主拉应力方向的裂缝。
钢筋混凝土结构在轴压力或压应力作用下也可能产生裂缝，例如梁受压区顶部的水平裂缝、薄腹梁端部连接集中荷载和支座的斜向受压裂缝、螺旋箍筋柱沿箍筋外沿的纵向裂缝、局部承压和预应力筋锚固端的局部裂缝等。
发生受压裂缝时，混凝土的应变值一般都超过了单轴受压峰值应变，临近破坏，使用阶段中应予避免。
建筑混凝土结构设计（顾祥林同济大学）
建筑混凝⼟结构设计（顾祥林同济⼤学）44:37顾祥林-建筑混凝⼟结构设计（1、2）-1上传者：朵朵200805121.6万次播放46:12顾祥林-建筑混凝⼟结构设计（1、2）-2上传者：朵朵200805128,842次播放44:50顾祥林-建筑混凝⼟结构设计（3、4）-1上传者：朵朵200805126,666次播放43:41顾祥林-建筑混凝⼟结构设计（3、4）-2上传者：朵朵200805125,476次播放44:20顾祥林-建筑混凝⼟结构设计（5、6）-1上传者：朵朵200805125,820次播放43:57顾祥林-建筑混凝⼟结构设计（5、6）-2上传者：朵朵200805124,476次播放44:53顾祥林-建筑混凝⼟结构设计（7、8）-1上传者：朵朵200805124,592次播放44:50顾祥林-建筑混凝⼟结构设计（7、8）-2上传者：朵朵200805123,904次播放44:50顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(9、10)-1上传者：朵朵200805123,941次播放45:00顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(9、10)-2上传者：朵朵200805123,501次播放45:02顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(11、12)-1上传者：朵朵200805124,385次播放45:04顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(11、12)-2上传者：朵朵200805123,390次播放44:44顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(13、14)-1上传者：朵朵200805122,827次播放42:12顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(13、14)-2上传者：朵朵200805122,544次播放44:32顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(15、16)-1上传者：朵朵200805122,708次播放45:02顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(15、16)-2上传者：朵朵200805122,603次播放41:45顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(17、18)-1上传者：朵朵200805122,671次播放42:30顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(17、18)-2上传者：朵朵200805122,387次播放44:35顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(19、20)-1上传者：朵朵200805122,473次播放44:26顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(19、20)-2上传者：朵朵200805122,130次播放43:17顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(21、22)-1上传者：朵朵200805122,452次播放41:21顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(21、22)-2上传者：朵朵200805122,099次播放44:55顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(23、24)-1上传者：朵朵200805122,199次播放44:07顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(23、24)-2上传者：朵朵200805121,940次播放44:51顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(25、26)-1上传者：朵朵200805122,231次播放44:02顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(25、26)-2上传者：朵朵200805122,031次播放44:54顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(27、28)-1上传者：朵朵200805121,964次播放44:59顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(27、28)-2上传者：朵朵200805121,615次播放44:46顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(29、30)-1上传者：朵朵200805121,636次播放44:33顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(29、30)-2上传者：朵朵200805121,636次播放44:55顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(31、32)-1上传者：朵朵200805121,788次播放43:47顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(31、32)-2上传者：朵朵200805121,727次播放44:28顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(33、34)-1上传者：朵朵200805122,191次播放43:31顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(33、34)-2上传者：朵朵200805122,274次播放44:48顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(35、36)-1上传者：朵朵200805122,532次播放43:06顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(35、36)-2上传者：朵朵200805122,006次播放44:51顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(37、38)-1上传者：朵朵200805121,846次播放43:00顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(37、38)-2上传者：朵朵200805121,852次播放45:01顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(39、40)-1上传者：朵朵200805122,017次播放43:37顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(39、40)-2上传者：朵朵200805121,674次播放44:43顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(41、42)-1上传者：朵朵200805121,857次播放44:29顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(41、42)-2上传者：朵朵200805121,705次播放44:32顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(43、44)-1上传者：朵朵200805121,658次播放44:17顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(43、44)-2上传者：朵朵200805121,487次播放44:29顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(45、46)-1上传者：朵朵200805121,615次播放05:57顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(45、46)-2上传者：朵朵200805121,863次播放。
同济大学研究生《高等混凝土结构理论》复习要点与教学大纲
这是同济大学《高等混凝土结构理论》期末考试的复习要点，希望对考博选考3007高等混凝土与钢结构这门课的同学有所帮助。
1．Stress-strain curves of concrete under monotonic, repeated and cyclic uniaxial loadings. 单轴受力时混凝土在单调、重复、反复加载时的应力应变曲线。
2．Creep of concrete (linear and nonlinear) 混凝土的徐变（线性、非线性徐变）3．Components of deformation of concrete 混凝土变形的多元组成4．Process of failure of concrete under uniaxial compression 混凝土在单向受压时破坏的过程。
5．Strength indices of concrete and the relations among them 混凝土的强度指标及其之间关系6．Features of stress-strain envelope curve of concrete under repeated compressive loading. 混凝土单向受压重复加载时的应力应变关系的包络线的特征。
7．The crack contact effect of concrete and its representation in stress-strain diagram. 混凝土的裂面效应及其在应力应变关系图上的表示。
8．The multi-level two-phase system of concrete. 混凝土的多层次二相体系。
9．The rheological model of concrete. 混凝土的流变学模型。
10.Influence of stress gradient on strength of concrete. 应力梯度对混凝土强度的影响。
混凝土结构设计原理
混凝土结构设计原理
绪论
分析方法：有限元方法 软件：ANSYS ADINA MAPLE 桥梁博士
可靠度方面：从经验到概率 － 1950年经验性的允许应力法 －1960年半经验半概率极限状态 －1970年以概率论为基础的极限状态
混凝土结构设计原理
绪论
§0.６ 符号体系
采用主体符号或带上、下标的主体符号。如
混凝土结构设计原理
绪论
0.9.2 N+2考核方式：
N： 期中测验40分 小论文10分
2： 笔记10分 期末考试40分
混凝土结构设计原理
绪论
0.9.3 《混凝土结构设计原理》 主要参考资料
3个精品教材（国家级精品课程）：
湖南大学 沈蒲生 清华大学 叶列平 西安建筑科技大学 梁兴文
配套复习题及学习辅导：
0.8.3 采用教材
沈蒲生主编，梁兴文副主编. 混凝土结构设计原理 (第2版). 北京：高等教育出版社，2005。
混凝土结构设计原理
绪论Βιβλιοθήκη §0.9 其它内容0.9.1 混凝土结构领域目前主要研究的课题 （需要及时更新）
混凝土材料性能的研究 混凝土材料力学模型 混凝土拉、压、弯、剪、扭构件 耐久性研究（钢筋、混凝土） 预应力混凝土构件的设计及施工方法 结构抗震研究
绪论
0.8.2 学习方法
❖ 熟悉材性，以解释现象； ❖ 熟悉设计方法，以便更好掌握设计原理； ❖ 注意与几门力学的联系与区别； ❖ 重视试验，重视实践经验； ❖ 拓宽专业面，重点在建工、桥梁结构； ❖ 适应采用电子文档的教学，记好笔记； ❖ 及时复习，按时做作业； ❖ 平时成绩（作业、测验）与期末考试的比例为N+2。
混凝土结构设计原理
030036《混凝土结构基本原理》同济大学教学大纲(含教学内容,使用课本等)
《混凝土结构基本原理》课程教学大纲课程编号： 030036 学分：3 总学时：51大纲执笔人：朱军大纲审核人：屈文俊一、课程性质与目的本课程主要面向工程力学专业，是针对该专业修读专业方向二（现代工程结构方向）课群组的学生开设的专业特色课程内的限定选修课（F2），教学目的是使学生掌握由钢筋及混凝土这两种材料所组成的结构构件的基本力学性能及计算方法，从而为后继课程——《建筑混凝土结构设计》的学习打下基础。
二、课程基本要求(一) 绪论了解钢筋混凝土结构的一般概念与特点，了解其工程应用及发展概况。
(二)混凝土结构材料的物理力学性能熟悉钢筋混凝土材料的特点，掌握钢筋和混凝土的强度及应力应变关系，熟悉混凝土的收缩和徐变特性，熟悉混凝土与钢筋的粘结。
(三) 按近似概率理论的极限状态设计法熟悉极限状态的概念，了解按近似概率的极限状态设计法，掌握实用设计表达式。
(四) 受弯构件的正截面受弯承载力熟悉主要试验结果，熟练掌握单筋、双筋及Ｔ形截面受弯构件的正截面受弯承载力计算方法，熟悉受弯构件的一般构造。
(五) 受弯构件的斜截面承载力熟悉主要试验结果，熟练掌握梁的斜截面受剪承载力的计算方法，熟悉保证斜截面受弯承载力的构造措施。
(六) 受压构件的截面承载力熟悉主要试验结果，熟练掌握轴心受压普通箍筋柱的正截面受压承载力计算方法，熟练掌握偏心受压构件对称及不对称配筋正截面受压承载力计算方法，了解偏心受压构件斜截面受剪承载力计算，熟悉受压构件一般构造。
(七) 受拉构件的截面承载力熟悉主要试验结果，熟悉轴心受拉及偏心受拉构件正截面受拉承载力计算方法，了解偏心受拉构件斜截面受剪承载力计算(八) 受扭构件的扭曲截面承载力熟悉主要试验结果，熟练掌握纯扭构件及弯、剪、扭构件的扭曲截面承载力计算方法，熟悉受扭构件一般构造。
(九) 钢筋混凝土构件的变形、裂缝及混凝土结构的耐久性熟悉变形及裂缝控制计算的理论和方法，了解混凝土结构耐久性的基本概念。
高等钢筋混凝土结构讲义-1.钢筋的物理力学性能
f0.2 =（0.8~0.9）fb
热轧钢筋有明显流幅称为软钢以屈服强度作为设计依据消除应力钢丝钢绞线精轧螺纹钢无明显流幅称为硬钢热处理钢筋冷轧带肋钢筋冷轧扭钢筋钢筋的分类hrb40020mnsiv20mnsinb20mnti级带肋kl400k20mnsi新iii级变形注钢筋名称前面的数字表示平均含碳量万分之数按钢材含碳量多少分为低碳钢含碳量25中碳钢2660高碳钢60土建结构用钢低中碳钢r235q235i级光圆hrb33520mnsi级iiiii热轧钢筋直径大于6mm000000000000热轧钢筋的符号说明生产工艺hotrolled表面形状plain钢筋barhpb235屈服强度hotrolledribbedbarhrb335桥梁工程中热轧钢筋的屈服强度材料分项系数12种类r235q235hrb33520mnsihrb40020mnsiv20mnsinb20mntirrb400k20mnsi符号fsd195280330330fsd195280330330热轧钢筋r建筑工程中热轧钢筋的屈服强度材料分项系数11种类hpb235q235hrb33520mnsihrb40020mnsiv20mnsinb20mntirrb400k20mnsi符号fyfy210300360360热轧钢筋210300360360r?钢筋的se曲线l0ppa00pas0lle钢筋的力学性能p点所对应的应力为比例极限而e点所对应的应力为弹性极限
固溶体
按溶质原子在溶剂晶格中的位置, 固溶体 可分为置换固溶体与间隙固溶体两种。
间隙固溶体
置换固溶体
固溶体的性能 无论置换固溶体，还是间隙固溶体，由于溶质原 子的存在都会使晶格发生畸变，使其性能不同于 原纯金属。
当溶质元素的含量极少时，固溶体的性能与溶剂金属基本相同。 随溶质含量的升高，固溶体的性能将发生明显改变，其一般情 况下，强度、硬度逐渐升高，而塑性、韧性有所下降，电阻率 升高，导电性逐渐下降等。 这种通过形成固溶体使金属强度和硬度提高的现象称为固 溶强化。 固溶强化是金属强化的一种重要形式。在溶质含量适当时， 可显著提高材料的强度和硬度，而塑性和韧性没有明显降低。
同济大学顾祥林 混凝土结构课后答案
图 2.3 Hognestad 建议的应力应变曲线关系 公式表达如下：
2 c fc 2 c c c c c f c 1 0.5 c 0 cu 0
( c r ) ( 0 c cu )
思考题
4-1 为什么轴心受拉构件开裂后，当裂缝增至一定数量时，不再出现新的裂缝？ 答：随着荷载的增加，裂缝不断增加，裂缝处混凝土不断推出工作，钢筋不断通过粘结力将 拉力传递给相邻的混凝土。 当相邻裂缝之间的距离不足以使混凝土开裂的拉力传递给混凝土 时，构件中不再出现新的裂缝。 4-2 如何确定受拉构件的开裂荷载和极限荷载？ 答：当εt=εto 时，混凝土开裂，构件的开裂荷载为 Ntcr=EcAoεto=EcA(1+αEρ) εto 当钢筋应力达到屈服强度，构件即进入第阶段，荷载基本保持不变，但变形急剧增加。 这时构件达到极限承载力 Ntu=fyAs 4-3 在轴心受压短柱的短期荷载试验中，随着荷载的增加，钢筋的应力增长速度和混凝土的 应力增长速度哪个快？为什么？ 答：第一阶段钢筋应力增长快，第二阶段钢筋应力不再增加，混凝土应力继续增加。由于混 凝土的非线性，使得应变增长较应力增加速率大。 4-4 如何确定轴心受压短柱的极限承载能力？为什么在轴压构件中不宜采用高强钢筋？ ‘ 答：由于ε=εo=ε’s=0.002,相应的纵筋应力值为：σ s=Esε’s≈200×103×0.002=400N/mm2。 由此可知，轴心受压短柱中，当钢筋的强度超过 400N/mm2 时，其强度得不到充分发挥。 故对于屈服强度大于 400N/mm2 的钢筋，在计算 f’y 值时只能取 400N/mm2。 4-5 构件设计时，为什么要控制轴心受力构件的最小配筋率？如何确定轴心受拉和轴心受压 构件的最小配筋率？ 答： 为了防止构建出现脆性破坏。 轴心受力构件的最小配筋率是按极限抗拉承载力和开裂荷 载相等的原则来确定的。 （钢筋屈服的同时混凝土被压碎破坏） 4-6 配有普通箍筋的钢筋混凝土轴心受压构件中，箍筋的作用主要是什么？ 答：固定纵筋以形成钢筋骨架，防止纵向钢筋压曲，便于施工。 4-7 钢筋混凝土轴心受压构件在长期荷载作用下，随着荷载作用时间的增长，钢筋的应力和 混凝土的应力各发生什么变化？混凝土的徐变是否会影响短柱的承载力？ 答：轴心受压构件在不变荷载的长期作用下，由于混凝土的徐变影响，其压缩变形将随时间
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荷载
荷 载 标 准 值
随机变量 根据统计资料，运 用数理统计方法确 定的具有一定保证 率（如95%）的统 计特征值
荷载 标准 值
荷载
三、混凝土结构的设计准则
4. 作用和材料强度的取值
强度
强 度 标 准 值
随机变量 根据统计资料，运用 数理统计方法确定的 具有一定保证率（如 钢筋为97.73%,混凝土 为95%）的统计特征 值
分项系数是按目标可靠指标，并考虑工程经验确定 的，使两种方法具有相同或相近的可靠性
三、混凝土结构的设计准则
6. 实用的设计表达式
承载能力极限状态设计表达式
f sk f ck 0 S 0 ( G CG Gk Q1CQ1Q1k Qi CQi Ci Qik ) R , , ak , i 2 c s
三、混凝土结构的设计准则
1. 规范及设计理论
半经验半概率 法
近似概率法
允许应力 设计法
破坏阶段 设计法
极限状态 设计法
全概率法 生命全过程设 计法
材料力学的方法
按经验法确定安 全系数
混凝土结构设计规范
基于概率的极限状态设计法
三、混凝土结构的设计准则
2. 结构的功能要求、可靠性与可靠度
功能要求
概率度量
i 2
n
S k CG Gk CQ1 f 1Q1k CQi Ci Qik )
i 2
n
准永久值 组合
S k CG Gk CQi qi Qik )
i 1
n
四、混凝土建筑结构设计步骤
上 部 结 构
楼 盖基 础Fra bibliotek结构设计说明 结构设计计算书 结构设计图纸
准备工作
确定结 构方案
Z
Z=R-S
三、混凝土结构的设计准则
5. 基于概率的极限状态设计法
目标可靠指标
安全等级 延性破坏 脆性破坏
一级 3.7 4.2
二级 3.2 3.7
三级 2.7 3.2
三、混凝土结构的设计准则
6. 实用的设计表达式
直接用目标可靠指标进行结构设计，需要大量的统 计数据，比较复杂
采用荷载、强度标准值，相应的分项系数 和组合系数表示的实用设计表达式
结构布置结 构计算简图
结构分析和 设计计算
荷 载 计 算 结 构 内 力 分 析 荷 载 效 应 组 合 构 件 截 面 设 计 构 造 要 求
了 解 工 程 背 景
掌 握 设 计 所 需 原 始 资 料
收 集 设 计 参 考 资 料
制 定 工 作 计 划
时间上和空间上
围护墙
基础
二、混凝土建筑结构形式
3. 多层建筑结构
正 立 面 图
二、混凝土建筑结构形式
4. 高层建筑结构
372.000
301.100
270.000
176.400
34.600
4.100
三、混凝土建筑结构的组成
三、混凝土建筑结构的组成
三、混凝土结构的设计准则
1. 规范及设计理论
混凝土结构设计规范 建筑结构荷载规范 常用的规范 建筑地基基础设计规范 建筑抗震设计规范 高层建筑混凝土结构技术规程
二、混凝土建筑结构形式
1. 结构形式
层数 用途
单层结构和多高层结构 工业厂房结构和民用建筑结构
一般为单 层结构
一般为多 高层结构
二、混凝土建筑结构形式
2. 单层建筑结构
天窗架 天窗架垂直支撑 屋架
屋面板
屋架下 弦水平 支撑
抗风柱
天沟板 屋架端 部垂直 支撑 吊车梁 托架 连系梁
柱间支 撑
排架柱 基础梁
混凝土建筑结构设计
第一章 混凝土结构设计概论
顾祥林 同济大学土木工程学院建筑工程系
一、引言
1. 建筑结构
承担着建筑物在施工和使用过程中可能出现的各种环 境作用
合理的结构设计是建筑物安全、适用和耐久的保证。
一、引言
2. 建筑结构的种类
混凝土结构----本课程的对象
砌体结构
按建筑结构所使用 的主要建筑材料 钢结构 木结构 组合结构
安全性、适用性和耐久性
可靠性
可靠度
结构在规定的时间内，规 定的条件下完成预定功能 的概率
三、混凝土结构的设计准则
3. 极限状态
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 极限状态
承载能力 极限状态
正常使用 极限状态
三、混凝土结构的设计准则
4. 作用和材料强度的取值
所有能使结构产生内力和变形的原因统称为“作 用”。荷载是作用中的一部分。
概率 密度
强度 平均 值
强度 标准 值
材料强度
三、混凝土结构的设计准则
5. 基于概率的极限状态设计法
作用效应S 结构抗力R 作用引起的内力与变形，也是随机变量 抵抗作用效应的能力，也是随机变量
0 Z R S 0 0 结构处于失效状态 结构处于极限状态 结构处于可靠状态
三、混凝土结构的设计准则
5. 基于概率的极限状态设计法
S和R符合正态分布
结构的失 效概率
0
则Z也符合正态分布
概率 密度
Pf f (Z )dZ P(Z 0)
为简化计算，引入可靠指标
R S Z 2 2 Z R S
Pf 1 ( )
pf
Z
n
f sk f ck 0 S 0 ( G ' CG Gk Qi CQi Ci Qik ) R , , ak , i 1 c s
n
三、混凝土结构的设计准则
6. 实用的设计表达式
正常使用极限状态设计表达式
标准组合
频遇组合
S k CG Gk CQ1Q1k CQi Ci Qik )