学习要点：混凝土结构设计原理了解结构可靠度掌握荷载和材料强度的取值方法了解极限状态设计方法的基本原理第二章混凝土结构设计方法掌握极限状态设计表达式的基本概念及应用Tel:15997603205Email:postxg@163.com一、结构上的作用和结构抗力提纲1、结构上的作用及其效应2、结构抗力1)什么是结构抗力一、作用和抗力结构抗力R指结构或构件承受作用效应（内力、变形和裂二、荷载和材料强度的确定缝）的能力。结构抗力也是随机变量。三、结构的极限状态2)影响结构抗力的因素四、结构的可靠度分析（1）材料性能（2）结构的几何尺寸五、极限状态设计表达式（3）计算模式的精确性可见，作用、作用效应和结构抗力都是随机变量，可在一定范围内波动，应采用概率统计方法来确定1、结构上的作用及其效应结构作用按时间变异的分类1)什么是结构上的作用（1）永久作用施加在结构上的集中力或分布力，以及引起结构外加变在结构使用期内，其值不随时间变化，或变化幅度与形或约束变形的各种因素（如：温度变化、地基沉降、地震等）统称为作用。平均值相比可忽略不计，这种作用称永久作用。如：结构自重、土压力、预应力等。前者为直接作用，又称为荷载后者为引起结构变形的原因，称为间接作用。（2）可变作用2)结构作用按时间变异分类在结构使用期内，其值随时间变化，且变化幅度与平3)结构作用的效应（S）均值相比不可忽略，这种作用称可变作用。如：楼面结构上的作用在结构内产生的内力(如：轴力、剪力、活荷载、路面行车荷载、风载等。弯矩、扭矩等)、变形（如：挠度、转角等）和裂缝称（3）偶然作用为作用效应。直接作用（荷载）的效应也称为荷载效应，用S表示。在结构使用期内不一定出现，一旦出现，其量值很荷载和荷载效应近似成线性关系，两者都是随机变量。大，且持续的时间很短，这种作用称偶然作用。如：地震、爆破、撞击等1二、荷载和材料强度的确定一)荷载标准值的确定一）荷载标准值的确定荷载标准值是荷载的基本代表值，是指在结构的使用期间，二）材料强度标准值的确定在正常情况下，可能出现的具有一定保证率的偏大荷载值。材料强度的标准值是材料强度的基本代表值。它应根据概率由于统计分析上的困难，所以目前《荷载规范》规定的荷载分布的某一分位值确定，其保证率应不小于95%。（是具有标准值仍大部分沿用了传统习用的数值（凭经验、观察、判一定保证率的偏低的材料强度值）断确定）。1.混凝土强度标准值1.永久荷载Gk混凝土强度标准值是具有95%保证率的强度值。根据概率理按设计规定的构件尺寸和材料容重平均值确定。论，可把测试数据用下式确定：2.可变荷载标准值Qkfcu,k＝μfcu－1.645σfcu《荷载规范》按统计资料和传统习惯定出了各种可变荷载的立方体抗压强度立方体抗压强度标准值。平均值标准差如：办公楼、住宅的楼面活荷载都是2.0kN/m2。设计计算时钢筋、混凝土的强度标准值可查设计规范（或本在结构设计时，各类可变荷载的标准值及各种材料容书附录1、2）重可由《荷载规范》查取。2.钢筋的强度标准值三、结构的极限状态钢筋的强度标准值1.结构的可靠性和可靠度2.结构的极限状态钢筋出厂时要按国家规定的“废品限值”抽样检查，该结构或结构的一部分超过某一状态就不能满足设计规定的某一功废品限值的保证率为97.73%能要求时，此特定状态称为该功能的极限状态。（Z=R-S=0）（1）热轧钢筋的强度标准值1)极限状态的物理意义：取国家规定的“废品限值”屈服点作为强度标准值未达到极限状态则结构有效；超过极限状态则结构失效（2）无明显屈服点的各种“硬钢”的强度标准值2)极限状态的分类取国家规定的“废品限值”极限抗拉强度作为强度标准（1）承载能力极限状态（）正常使用极限状态值，但设计时取0.85σb作为条件屈服点。2可见，钢筋强度标准值的保证率均大于95%说明：结构或构件必须进行承载力极限状态计算，必要时进行正常使用极限状态验算。1、结构的可靠性和可靠度表2-1设计使用年限分类（一）结构的可靠性安全性：稳定地承受各种作用即使在偶然事件发生时也能类别设计使用年限示例保持必需的整体稳定(S<R)适用性：变形、裂缝等满足使用要求耐久性：在正常使用和维护下，结构具有足够的耐久性能，15临时性结构不发生严重的锈蚀、风化、脱落等以免影响结构的使用寿命225易于替换的结构（二）结构的可靠度350普通房屋和构筑物结构在规定的时间（结构应达到的使用年限，见附表）内，规定的条件下完成预定功能的概率，是其可靠性的概率纪念性建筑和特别量度。（用结构可靠指标β进行定量量度）4100重要的建