第二章 結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)法設(shè)計(jì)原則.ppt

1、第二章 結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)法設(shè)計(jì)原則,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算方法發(fā)展過程：,1.容許應(yīng)力法：以彈性理論為基礎(chǔ)，但未考慮材料的塑性。 2.破壞階段法：考慮了材料的塑性，但僅僅用一個籠統(tǒng)的安全系數(shù)考慮超載，材料的變異等。 3.極限狀態(tài)法：用三個分項(xiàng)系數(shù)把不同的荷載、不同材料及不同構(gòu)件的受力性質(zhì)等用不同的安全系數(shù)區(qū)別開來。目前公路橋規(guī)采用該方法。,第一節(jié)：極限狀態(tài)法設(shè)計(jì)的基本概念,1 結(jié)構(gòu)的功能要求： 安全性，適用性，耐久性 2 結(jié)構(gòu)的可靠度： 結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成上述預(yù)定功能的概率,3 結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài) （1）承載能力極限狀態(tài) 這種極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載力或不適于繼續(xù)承載的變形。

2、當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，即認(rèn)為超過了承載力極限狀態(tài) ： 整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡（如滑動、傾覆等）； 結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接處因超過材料強(qiáng)度而破壞； 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成機(jī)動體系； 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定； 由于材料的塑性或徐變變形過大，或由于截面開裂而引起過大的幾何變形等，致使結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)不再能繼續(xù)承載和使用。,（2）正常使用極限狀態(tài) 這種極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定值。當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，即認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài)： 影響正常使用或外觀的變形； 影響正常使用或耐久性能的局部損壞（如過大的裂縫寬度） 影響正常使用的振動； 影響正常使用的其它特定狀態(tài)

3、。,4 結(jié)構(gòu)的失效概率與可靠指標(biāo) （1）作用 作用是指結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力、變形、應(yīng)力、應(yīng)變的所有原因。 直接作用 系指施加在結(jié)構(gòu)上的集中荷載和分布荷載。 間接作用 指引起結(jié)構(gòu)外加變形和約束變形的因素。如地震，基礎(chǔ)沉降，混凝土收縮，溫度變化等。,（2）作用效應(yīng)（s） 作用作用于結(jié)構(gòu)構(gòu)件上，在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)力和變形。 (3) 結(jié)構(gòu)抗力（R） 指結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受內(nèi)力和變形的能力。 （4）結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)方程 Z=g(R,S)=R-S=0,第二節(jié) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則（現(xiàn)行規(guī)范）,一、承載能力極限狀態(tài)計(jì)算原則 承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算以塑性理論為基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)計(jì)算原則是：作用效應(yīng)不利組合的設(shè)計(jì)值，不大于結(jié)構(gòu)抗力的設(shè)計(jì)值，即,二、

4、正常使用極限狀計(jì)算原則 設(shè)計(jì)計(jì)算理論基礎(chǔ)：彈性理論或彈性性理論。 正常使用極限狀態(tài)的計(jì)算主要進(jìn)行下列三個方面的驗(yàn)算： 1限制應(yīng)力 2短期荷載下的變形 3各種荷載組合作用下的裂縫寬度,第三節(jié) 材料的設(shè)計(jì)強(qiáng)度與荷載效應(yīng)組合,一、材料的設(shè)計(jì)強(qiáng)度 1鋼筋的設(shè)計(jì)強(qiáng)度,2混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度 （1）混凝土抗壓強(qiáng)度 棱柱體抗壓強(qiáng)度平均值與立方體抗壓強(qiáng)度平均值近似為：,（2）混凝土的抗拉強(qiáng)度,二、荷載效應(yīng)組合 （一）荷載的分類 1永久荷載：在設(shè)計(jì)使用期內(nèi)，其值不隨時間變化，或其變化與平均值相比可忽略不計(jì)的荷載。 2可變荷載：在設(shè)計(jì)使用期內(nèi)，其值隨時間變化，且其變化與平均值相比不可忽略的荷載。按其對橋函結(jié)構(gòu)的影響程度，又分為基本可變荷載（活載）和其它可變荷載。 3.偶然荷載：在設(shè)計(jì)使用期內(nèi)，不一定出現(xiàn)，但一旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時間很短的荷載,（二）最常見的三種組合 組合I：基本可變荷載（平板掛車或履帶車除外）的一種或幾種與永久荷載的一種或幾種組合。 組合II：基本可變荷載（平板掛車或履帶車除外）的一種或幾種與永久荷載的一種或幾種與其他可變荷載的一種或幾種相組合。 組合III：平板掛車或履帶車與結(jié)構(gòu)重力、預(yù)應(yīng)力、土的重力及土側(cè)壓力中的一種或幾種相組合。,1. 當(dāng)結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的效應(yīng)與汽車（或掛車或履帶車）荷載產(chǎn)生的效應(yīng)同號時：,（