水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)[第二章鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理]山東大學(xué)期末考試知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)

1、第二章 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理211本章的內(nèi)容有四個(gè)方面：(1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)的極限狀態(tài)理論。(2結(jié)構(gòu)構(gòu)件按近似概率法設(shè)計(jì)的基本概念。(3荷載及材料強(qiáng)度的取值。(4水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式及分項(xiàng)系數(shù)或安全系數(shù)的確定。上述內(nèi)容的學(xué)習(xí)要求各有不同。1極限狀態(tài)設(shè)計(jì)理論(1把傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法(也就是材料力學(xué)課程中學(xué)習(xí)到的勻質(zhì)彈性體的容許應(yīng)力法與極限狀態(tài)設(shè)計(jì)理論之間本質(zhì)上有哪些不同弄清楚。(2把承載能力極限狀態(tài)與正常使用極限狀態(tài)兩者的不同點(diǎn)區(qū)別清楚。(3還應(yīng)明白，保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件在運(yùn)用期間不出現(xiàn)承載能力極限狀態(tài)是結(jié)構(gòu)安全與否的前提，因此對(duì)任何結(jié)構(gòu)構(gòu)件都必須進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算，它

2、所要求的可靠度水平相對(duì)要高一些。而正常使用極限狀態(tài)則是在滿(mǎn)足承載力條件前提下的附加驗(yàn)算，即使?jié)M足不了，也只是影響結(jié)構(gòu)的正常使用及影響結(jié)構(gòu)的耐久性能，而不致危及結(jié)構(gòu)的安全，所以它所要求的可靠度水平當(dāng)然可低一些。(4還應(yīng)清楚，某些水工建筑，由于穩(wěn)定性和使用上的要求，構(gòu)件的截面尺寸一般用得比較大，很容易滿(mǎn)足變形的要求，因此在實(shí)際設(shè)計(jì)中并不需要對(duì)所有構(gòu)件都進(jìn)行變形驗(yàn)算。對(duì)于承受水壓的水工混凝土結(jié)構(gòu)，裂縫的存在將影響其正常使用及耐久性，所以必須根據(jù)不同的使用條件，進(jìn)行抗裂(不允許裂縫發(fā)生或限制裂縫寬度的驗(yàn)算。2近似概率設(shè)計(jì)法(1傳統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)方法(如容許應(yīng)力法或破損階段法常采用一個(gè)安全系數(shù)K來(lái)表示結(jié)構(gòu)的

3、安全度。這個(gè)“單一的安全系數(shù)”俗稱(chēng)為“大老K”，它是以傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)確定的。同時(shí)還把一些影響結(jié)構(gòu)安全的因素(如荷載、材料強(qiáng)度等都看成為“定值”(確定的值處理，這是一種定值設(shè)計(jì)概念。(2實(shí)際上影響結(jié)構(gòu)安全的諸多因素并不是定值而是隨機(jī)變量。當(dāng)將荷載效應(yīng)S和構(gòu)件抗力R都看作隨機(jī)變量后，衡量結(jié)構(gòu)安全(可靠度的比較合理的方法就是求出出現(xiàn)R 時(shí)的概率 p f ( 即失效概率 。 (3與pf對(duì)應(yīng)的是可靠指標(biāo)，所以也可用值來(lái)衡量結(jié)構(gòu)的可靠度。(4對(duì)于不同概率分布的隨機(jī)變量，求的公式是不同的。對(duì)公式的推導(dǎo)過(guò)程不必死記，只要求了解其概念就可以了。(5求得的值應(yīng)不小于目標(biāo)可靠指標(biāo)T。T是根據(jù)原有規(guī)范“校準(zhǔn)”得出的，

4、也就是認(rèn)為原有規(guī)范所具有的可靠度水平在總體上是合適的。所以由T所反映出的結(jié)構(gòu)可靠度水平與原有規(guī)范(采用單一安全系數(shù)表示的安全度在總體上是相當(dāng)?shù)摹?6應(yīng)該對(duì)極限狀態(tài)方程、荷載效應(yīng)S、結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力R、失效概率pf、可靠指標(biāo)、目標(biāo)可靠指標(biāo)T等概念有正確的了解。3荷載與材料強(qiáng)度的取值(1荷載的分類(lèi)，即永久荷載、可變荷載、偶然荷載。(2荷載的標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值的區(qū)別和應(yīng)用。當(dāng)然，現(xiàn)行的水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范只用到荷載的標(biāo)準(zhǔn)值，荷載的其他三種取值均未用到。(3混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcuk就是混凝土強(qiáng)度等級(jí)，fcuk所具有的保證率是95，fcuk與立方體抗壓強(qiáng)度平均值fcu的關(guān)系是fcu

5、k=fcu - 1645fcu。(4由fcuk怎樣推求出混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fck和混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值ftk。(5鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(fyk及fptk是如何確定的?它們的保證率為多少?4水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式(1由于用近似概率法推求可靠指標(biāo)十分復(fù)雜，并且需要獲得每個(gè)隨機(jī)變量的大量統(tǒng)計(jì)信息才能運(yùn)算，所以無(wú)法直接在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用。規(guī)范就采用了實(shí)用的設(shè)計(jì)表達(dá)式，表達(dá)式中包含了多個(gè)分項(xiàng)系數(shù)或安全系數(shù)。設(shè)計(jì)人員只要正確地按規(guī)范給出的分項(xiàng)系數(shù)或安全系數(shù)數(shù)值代入表達(dá)式，所設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其隱含的可靠指標(biāo)值就能滿(mǎn)足T的條件。(2需要指出的是，由于我國(guó)管理體制的不同，同樣用于水利水電工程

6、的水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范有兩個(gè)版本：一本是電力系統(tǒng)的DLT 50572009規(guī)范；另一本是水利系統(tǒng)的SL 1912008規(guī)范。這兩本規(guī)范的大部分條文內(nèi)容基本相同或僅稍有差異，但在實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式的表達(dá)方式上卻有著很大的不同。 當(dāng)然在某些參數(shù)取值方面兩本規(guī)范還是有所不同的：1在考慮荷載變異性方面，SL 1912008規(guī)范不再按水工荷載規(guī)范的規(guī)定對(duì)分項(xiàng)系數(shù)取值，而是將永久荷載分成兩類(lèi)，把可變荷載也分成兩類(lèi)，然后規(guī)定了這4類(lèi)荷載各自不同的系數(shù)，按教材式(236式(238去計(jì)算荷載效應(yīng)設(shè)計(jì)值。2在承載力計(jì)算時(shí)，DLT 50572009規(guī)范把施工、檢修看作短暫工作狀況，以區(qū)別于使用時(shí)的持久工作狀況；而SL 1912008規(guī)范則在承載力計(jì)算時(shí)不再區(qū)分使用、施工、檢修等不同的工作狀況。3對(duì)于結(jié)構(gòu)重要系數(shù)0的取值，DLT 50572009規(guī)范是完全繼承了DLT 50571996規(guī)范，對(duì)4、5級(jí)水工建筑物，取0=09；而SL 1912008規(guī)范則將此值調(diào)高為095。4兩本規(guī)范的正常使用極限狀態(tài)表達(dá)式也有所區(qū)別：DLT 50572009規(guī)范繼承了DLT 50571996規(guī)范的做法，表達(dá)式中考慮結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)0；而SL 1912008規(guī)范則參照國(guó)內(nèi)外其他規(guī)范，不再考慮0這一