文档介绍：混凝土结构基本设计原则
第三章
结构的功能要求
混凝土结构的组成与作用
•骨架
•构件
结构上的作用、结构抗力
•按时间的变异分布:永久作用、可变作用、偶然作用
•按随空间位置的变异分类:固定作用、可动作用
•按结构的反应分类:静态作用、动态作用
•结构或结构构件承受内力和变形的能力称为结构抗力R
作用
直接作用:
间接作用:
按时间分
永久作用:
可变作用:
按位置分
固定作用
可动作用
按反应分
静态作用
动态作用
荷载
温度应力、基础沉降,地震作用
自重,土压力
楼面活荷载、风荷载、雪荷载
作用效应S
结构由于各种原因,引起内力和变形称为作用效应。
内力:轴力、弯矩、剪力、扭矩;
变形:挠度、转角、裂缝。
作用效应取决于作用的方式及结构或构件的几何尺寸及支承条件。
简支梁在跨中一集中荷载作用下跨中弯矩
例:
简支梁在均布荷载作用下跨中弯矩
S = cQ
c –––荷载效应系数
Q –––荷载
作用效应具有随机性
c
结构的抗力R
结构抗力是指结构或构件承受作用效应的能力。
结构抗力的影响因素:
材料性能的不确定性
材料几何参数的不确定性
计算模式的不确定性
结构的抗力具有随机性。
安全性:结构在正常施工和使用时应能承受可能出现的各种荷载及外部作用,以及在偶然事件发生时及发生后能保持必需的整体稳定性。
安全性、适用性、耐久性
适用性:结构在正常使用时有良好的工作性能。
耐久性:结构在正常维护下,材料性能虽随时间变化,但仍能满足预定功能要求。
结构的功能要求
结构的可靠性与安全等级
是结构或其构件能够满足前述某一功能要求的临界状态。超过这一界限,结构或其构件就不能满足设计规定的该项功能要求而进入失效状态。
极限状态的定义:
结构极限状态
极限状态的分类:
承载能力极限状态
正常使用极限状态
极限状态的表现形式:
(承):刚体失去平衡,材料强度不足,结构转变为机构,失稳
(正):过大的变形,影响正常使用或耐久性能的局部损坏,过大的振动
结构或构件能否完成预定功能与结构的荷载效应S与结构的抗力R有关。
Z = R – S
由此可采用结构的功能函数来描述结构完成预定功能的状况。因抗力R和S均具有随机性,所以只能用功能函数Z的概率来描述。
极限状态分类