混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件

大家好大家好1吳曉春武漢科技大學(xué)城建學(xué)院土木系結(jié)構(gòu)教研室2014.2吳曉春2混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計3

介紹房屋建筑工程中混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則樓蓋和樓梯單層工業(yè)廠房框架結(jié)構(gòu)設(shè)計介紹房屋建筑工程中混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法4課程內(nèi)容側(cè)重于結(jié)構(gòu)整體設(shè)計：結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)體系的選擇，進行結(jié)構(gòu)布置確定計算簡圖選擇合適的結(jié)構(gòu)分析方法計算作用、作用效應(yīng)，進行作用效應(yīng)組合構(gòu)件截面設(shè)計及構(gòu)件間的連接構(gòu)造設(shè)計課程內(nèi)容側(cè)重于結(jié)構(gòu)整體設(shè)計：5混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件6混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件7混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件810.1一般原則10.2建筑結(jié)構(gòu)荷載10.3結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)10.4按近似概率的極限狀態(tài)設(shè)計法10.5實用設(shè)計表達式10.1一般原則910.1一般原則10.1.1結(jié)構(gòu)組成和類型10.1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計的階段和內(nèi)容10.1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般原則10.1一般原則10.1.1結(jié)構(gòu)組成和類型1010.1.1結(jié)構(gòu)組成和類型1.建筑結(jié)構(gòu)是在建筑物或構(gòu)筑物中起骨架(承受和傳遞荷載)作用的主要物體。2.組成建筑結(jié)構(gòu)的基本部件稱為構(gòu)件

(Structuralelements)。10.1.1結(jié)構(gòu)組成和類型1.建筑結(jié)構(gòu)是在建筑物或構(gòu)筑物中起11混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件12按建筑物的使用性質(zhì)分1.住宅建筑2.公共建筑3.商業(yè)建筑4.文教衛(wèi)生建筑5.工業(yè)建筑6.農(nóng)業(yè)建筑按建筑物的使用性質(zhì)分13建筑物結(jié)構(gòu)采用的材料1.生土建筑2.木結(jié)構(gòu)、3.砌體結(jié)構(gòu)、4.混凝土結(jié)構(gòu)、5.鋼結(jié)構(gòu)6.鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)7.薄膜充氣結(jié)構(gòu)。建筑物結(jié)構(gòu)采用的材料14按結(jié)構(gòu)體系分a.墻體結(jié)構(gòu)b.框架結(jié)構(gòu)、c.錯列桁架e.筒體結(jié)構(gòu)、d框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、e.拱結(jié)構(gòu)f.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)g.薄殼結(jié)構(gòu)h.懸掛結(jié)構(gòu)i.空間折板結(jié)構(gòu)折板結(jié)構(gòu)按結(jié)構(gòu)體系分15混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件16混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件17混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件18混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件1910.1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計的階段和內(nèi)容介入質(zhì)監(jiān)和監(jiān)理工作設(shè)計任務(wù)書技術(shù)設(shè)計階段投資控制選址項目立項建議書竣工驗收付諸施工過程施工圖審查階段施工圖設(shè)計階段初步設(shè)計階段方案設(shè)計階段可行性研究報告交付使用確定設(shè)計計劃決算編制施工圖預(yù)算修正概算編制概算造價估算基本建設(shè)工作程序和內(nèi)容10.1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計的階段和內(nèi)容介入質(zhì)監(jiān)和監(jiān)理工作設(shè)計任務(wù)書202房屋建筑工程的設(shè)計階段（1）方案設(shè)計階（schemedesign）（2）初步設(shè)計階段（preliminarydesign）（3）技術(shù)設(shè)計階段（technicaldesign）（4）施工圖設(shè)計階段（workingdrawingdesign）結(jié)構(gòu)方案的確定：確定結(jié)構(gòu)形式確定結(jié)構(gòu)體系是結(jié)構(gòu)設(shè)計中最重要的一項工作，關(guān)系著結(jié)構(gòu)設(shè)計成敗的關(guān)鍵。2房屋建筑工程的設(shè)計階段（1）方案設(shè)計階（scheme21混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件22混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件23混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件24混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件25混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件26混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件27混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件28

結(jié)構(gòu)分析是指采用力學(xué)和數(shù)學(xué)方法對結(jié)構(gòu)在各種作用下的內(nèi)力、變形等作用效應(yīng)進行計算，是結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要內(nèi)容。1.分析模型2.邊界條件3.初始條件4.分析方法

合理地確定力學(xué)模型和選擇分析方法是提高設(shè)計質(zhì)量、確保結(jié)構(gòu)安全可靠的重要環(huán)節(jié)。結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析是指采用力學(xué)和數(shù)學(xué)方法對結(jié)構(gòu)在各種291.分析模型1.分析模型301.分析模型

1.分析模型31混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件32混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件33

342.邊界條件2.邊界條件354.分析方法4.分析方法36混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件37混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件38混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件3910.1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般原則安全適用耐久經(jīng)濟10.1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般原則安全4010.2建筑結(jié)構(gòu)荷載10.2.1作用與荷載10.2.2荷載分類10.2.3荷載代表值10.2.4豎向荷載10.2.5風(fēng)荷載10.2建筑結(jié)構(gòu)荷載10.2.1作用與荷載4110.2.1作用與荷載1.作用：使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力或變形的原因施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力，引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因，如地震、基礎(chǔ)差異沉降、溫度變化、混凝土收縮等。2.作用效應(yīng)(effectofanaction):

上述各種作用作用在結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件上，由此在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)力和變形（如軸力、剪力、彎矩以及撓度、轉(zhuǎn)角和裂縫等）10.2.1作用與荷載1.作用：使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力或變形的原因4210.2.2荷載分類（1）按隨時間的變異：

永久作用、可變作用、偶然作用。（2）按隨空間位置的變異：

固定作用、自由作用（3）按結(jié)構(gòu)的反應(yīng)特點：

靜態(tài)作用、動態(tài)作用10.2.2荷載分類（1）按隨時間的變異：4310.2.3荷載代表值

10.2.3荷載代表值

4410.2.4豎向荷載1.樓、屋面荷載：豎向恒荷載、豎向活荷載（1）

民用建筑樓面均布活荷載

(2)工業(yè)建筑樓面活荷載

(3)屋面活荷載：不應(yīng)與雪荷載同時組合10.2.4豎向荷載1.樓、屋面荷載：豎向恒荷載、豎向活荷載4510.2.4豎向荷載2.雪荷載：屋面水平投影面上的雪荷載標準值

sk＝μrso(10.1)

式中Sk——雪荷載標準值(kN/m2)；

μr——屋面積雪分布系數(shù)；根據(jù)不同類別的屋面形式，按表10.3采用。

So——基本雪壓(kN／m2)?；狙簯?yīng)按荷載規(guī)范附錄D.4中附表n4給出的50年一遇的雪壓采用。對雪荷載敏感的結(jié)構(gòu)，基本雪壓應(yīng)適當(dāng)提高，并應(yīng)由有關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范具體規(guī)定。10.2.4豎向荷載2.雪荷載：屋面水平投影面上的雪荷載標準46設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)及屋面的承重構(gòu)件時，應(yīng)按下列規(guī)定采用積雪的分布情況：（1）屋面板和擦條按積雪不均勻分布的最不利情況采用;（2）

屋架和拱殼應(yīng)分別按全跨積雪的均勻分布、不均勻分布和半跨積雪的均勻分布按最不利情況采用;（3）

框架和柱可按全跨積雪的均勻分布情況采用。2.雪荷載設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)及屋面的承重構(gòu)件時，應(yīng)按下列規(guī)定采用積雪4710.2.5風(fēng)荷載風(fēng)荷載是空氣流動對工程結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的壓力。風(fēng)荷載與基本風(fēng)壓、地形、地面粗糙度、距離地面高度，及建筑體型等諸因素有關(guān)順風(fēng)向的平均風(fēng)引起的靜力風(fēng)荷載；與平均風(fēng)向一致的順風(fēng)脈動風(fēng)荷載；與平均風(fēng)向垂直的橫風(fēng)向脈動風(fēng)荷載；10.2.5風(fēng)荷載風(fēng)荷載是空氣流動對工程結(jié)4810.2.5風(fēng)荷載w0-基本風(fēng)壓(kN／m2)，以當(dāng)?shù)乜諘缙教沟孛嫔想x地10m高統(tǒng)計所得的50年一遇10s平均最大風(fēng)速確定的風(fēng)壓值。取值按《荷載規(guī)范》中全國基本風(fēng)壓分布圖的規(guī)定采用，W0＞0.3kN／m2；10.2.5風(fēng)荷載w0-基本風(fēng)壓(kN／m2)，以當(dāng)?shù)?910.2.5風(fēng)荷載μs-風(fēng)荷載體型系數(shù)．指作用在建筑物表面實際壓力(或吸力)與基本風(fēng)壓的比值，它表示建筑物表面在穩(wěn)定風(fēng)壓作用下的靜態(tài)壓力分布規(guī)律，主要與建筑物的體型、尺度、表面位置、表面狀況有關(guān).10.2.5風(fēng)荷載μs-風(fēng)荷載體型系數(shù)．指作用在建筑物表面實50風(fēng)載體型系數(shù)風(fēng)流經(jīng)建筑平面時的風(fēng)壓分布系數(shù)(表面風(fēng)壓/基本風(fēng)壓)駐渦區(qū)0.80.40.4-0.4-0.4-0.4-0.2-0.4邊界層尾渦區(qū)風(fēng)載體型系數(shù)駐渦區(qū)0.80.40.4-0.4-0.4-0.451

迎風(fēng)面背風(fēng)面

風(fēng)流經(jīng)建筑立面時的風(fēng)壓分布系數(shù)0.80.60.40.4-0.18-0.41-0.41-0.2-0.13迎風(fēng)面背風(fēng)面5210.2.5風(fēng)荷載μz-風(fēng)壓高度變化系數(shù)，在10m高度以上，風(fēng)壓、風(fēng)速隨高度增加，建筑物在離地面300一500m以內(nèi)時，風(fēng)速隨高度增加的規(guī)律與地面粗糙度有關(guān)，《荷載規(guī)范》規(guī)定，地面租糙度可分為A、B、C、D類，

A類指近海海面、海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)，B類指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵及房屋比較稀疏的中、小城鎮(zhèn)和大城市郊區(qū)，C類指有密集建筑群的大城市市區(qū)，D密集建筑群較高的大城市市區(qū)從可查《荷載規(guī)范》表6．2．1確定10.2.5風(fēng)荷載μz-風(fēng)壓高度變化系數(shù)，在10m高度以上534.風(fēng)振系數(shù)（順風(fēng)向）

T1≥0.25s的各種高聳結(jié)構(gòu),以及H>30m且H/B>1.5的房屋均應(yīng)構(gòu)產(chǎn)生順風(fēng)向風(fēng)振的影響。順風(fēng)向風(fēng)振響應(yīng)計算應(yīng)按結(jié)構(gòu)隨機振動理論進行。對于符合本規(guī)范第8.4.3條規(guī)定的結(jié)構(gòu)，可采用風(fēng)振系數(shù)法計算其順風(fēng)向風(fēng)荷載。注:1結(jié)構(gòu)的自振周期應(yīng)按結(jié)構(gòu)動力學(xué)計算;近似的基本自振周期T1

可按附錄F計算;2高層建筑順風(fēng)向風(fēng)振加速度可按本規(guī)范附錄J計算。4.風(fēng)振系數(shù)（順風(fēng)向）T1≥0.25s的各種544.風(fēng)振系數(shù)（順風(fēng)向）對于一般豎向懸臂型結(jié)構(gòu)，例如高層建筑和構(gòu)架、塔架、煙囪等高聳結(jié)構(gòu)，均可僅考慮結(jié)構(gòu)第一振型的影響，結(jié)構(gòu)的順風(fēng)向風(fēng)荷載可按公式(8.1.1-1)計算。z高度處的風(fēng)振系數(shù)可按下式計算:4.風(fēng)振系數(shù)（順風(fēng)向）對于一般豎向懸554.風(fēng)振系數(shù)（順風(fēng)向）4.風(fēng)振系數(shù)（順風(fēng)向）564.風(fēng)振系數(shù)（順風(fēng)向）4.風(fēng)振系數(shù)（順風(fēng)向）574.風(fēng)振系數(shù)（順風(fēng)向）4.風(fēng)振系數(shù)（順風(fēng)向）5810.3結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)1.結(jié)構(gòu)的安全等級(safetyclass)結(jié)構(gòu)的安全等級根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果，即危及人的生命、造成的經(jīng)濟損失、產(chǎn)生社會影響等的嚴重程度確定。安全等級破壞后果建筑物類型一級很嚴重重要的房屋二級嚴重一般的房屋三級不嚴重次要的房屋建筑結(jié)構(gòu)的安全等級建筑物中各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全等級宜與整個結(jié)構(gòu)的安全等級相同，但允許對部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件根據(jù)其重要程度和綜合效益進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。10.3結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)1.結(jié)構(gòu)的安全等級(safe5910.3結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)2設(shè)計使用年限(designworkinglife)和設(shè)計基準期（designreferenceperiod)

設(shè)計使用年限是指設(shè)計規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需進行大修即可按其預(yù)定目的使用的時期，即結(jié)構(gòu)在規(guī)定的條件下所應(yīng)達到的使用年限。

設(shè)計使用年限的概念不同于實際壽命、耐久年限或設(shè)計基準期?！督ㄖY(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準》規(guī)定了各類建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限。

設(shè)計基準期指為確定可變作用及與時間有關(guān)的材料性能等取值而選用的時間參數(shù)。《統(tǒng)一標準》規(guī)定設(shè)計基準期為50年。類別設(shè)計使用年限（年）示例15臨時性建筑結(jié)構(gòu)0.9225易于替換結(jié)構(gòu)構(gòu)件-350普通房屋和構(gòu)筑物1.04100標志性建筑和特別重要建筑結(jié)構(gòu)1.1房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限分類及荷載調(diào)整系數(shù)10.3結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)2設(shè)計使用年限(desi6010.3結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)3.結(jié)構(gòu)的功能要求（1）安全性Safety；（2）適用性Serviceability；（3）耐久性Durability

（4）經(jīng)濟Ecnonomy。10.3結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)3.結(jié)構(gòu)的功能要求6110.3結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)1.結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)

按極限狀態(tài)方法設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)時，要求所設(shè)計的結(jié)構(gòu)具有一定的預(yù)定功能，這可用包括各有關(guān)變量在內(nèi)的結(jié)構(gòu)功能函數(shù)來表達，即2.極限狀態(tài)方程

當(dāng)功能函數(shù)中僅包括作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力兩個基本變量時，可得結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài)結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)功能函數(shù)10.3結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)1.結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)按極6210.3結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)

整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能要求，此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)實質(zhì)上是區(qū)分結(jié)構(gòu)可靠與失效的界限。

極限狀態(tài)分為兩類：

承載能力極限狀態(tài)

正常使用極限狀態(tài)——安全性——適用性、耐久性

通常對結(jié)構(gòu)構(gòu)件先按承載能力極限狀態(tài)進行承載能力計算，然后根據(jù)使用要求按正常使用極限狀態(tài)進行變形、裂縫寬度或抗裂等驗算。10.3結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)整個結(jié)構(gòu)或6310.4按近似概率的極限狀態(tài)設(shè)計法1.結(jié)構(gòu)可靠度就是結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率。即結(jié)構(gòu)可靠度是結(jié)構(gòu)可靠性的概率度量。10.4按近似概率的極限狀態(tài)設(shè)計法1.結(jié)構(gòu)可靠度就是結(jié)構(gòu)在規(guī)6410.4按近似概率的極限狀態(tài)設(shè)計法2.結(jié)構(gòu)的失效概率可直接通過的概率（圖中陰影面積）來表達，即10.4按近似概率的極限狀態(tài)設(shè)計法2.結(jié)構(gòu)的失效概率可直接通6510.4按近似概率的極限狀態(tài)設(shè)計法3.結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠指標1.01.52.02.52.73.01.5910-16.6810-22.2810-26.2110-33.5010-31.3510-33.23.53.74.04.26.4010-42.3310-41.1010-43.1710-51.3010-5

與的對應(yīng)關(guān)系10.4按近似概率的極限狀態(tài)設(shè)計法3.結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠指標1.6610.4按近似概率的極限狀態(tài)設(shè)計法結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)的目標可靠指標破壞類型安全等級一級二級三級延性破壞3.73.22.7脆性破壞4.23.73.210.4按近似概率的極限狀態(tài)設(shè)計法結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)的6710.5實用設(shè)計表達式結(jié)構(gòu)設(shè)計時為保證所設(shè)計的結(jié)構(gòu)安全可靠，如果事先給定一個S≤R的設(shè)計表達式和給定的目標可靠指標［β］(即給定了失效概率Pf)，通過調(diào)整設(shè)計計算時荷載和材料強度的取值，就可以在當(dāng)S≤R時，其相應(yīng)的可靠指標(或失效概率)也滿足要求。于是分項系數(shù)是按照目標可靠指標[β]值，并考慮工程經(jīng)驗優(yōu)選原則進行確定，通過分項系數(shù)即可將可靠指標隱含在設(shè)計表達式中。所以，分項系數(shù)已起著考慮目標指標的等價作用。例如，永久荷載和可變荷載組合下的設(shè)計表達式可為10.5實用設(shè)計表達式結(jié)構(gòu)設(shè)計時為保證所設(shè)計的結(jié)構(gòu)安全可靠，6810.5實用設(shè)計表達式1.承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)；——結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力設(shè)計值；結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力函數(shù)；——混凝土、鋼筋的強度設(shè)計值；————混凝土、鋼筋的強度標準值；——結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力設(shè)計值；幾何參數(shù)的標準值；——荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值?！?Sd≤Rd

10.5實用設(shè)計表達式1.承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式——結(jié)構(gòu)691.承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式

荷載效應(yīng)組合分為基本組合和偶然組合。（1）基本組合：荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值應(yīng)從下列組合中取最不利值確定：可變荷載效應(yīng)控制組合：永久荷載效應(yīng)控制組合：

—第j個永久荷載的分項系數(shù)，當(dāng)永久荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力不利時，由可變荷載控制的組合，取值1.2，由永久荷載控制的組合，取值1.35；當(dāng)永久荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力有利時，一般情況下取值1.0，對結(jié)構(gòu)的傾覆、滑移或漂浮驗算，取值0.9;1.承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式

荷載效應(yīng)組合分為基本組合和偶701.承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式

荷載效應(yīng)組合分為基本組合和偶然組合。（1）基本組合：荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值應(yīng)從下列組合中取最不利值確定：可變荷載效應(yīng)控制組合：永久荷載效應(yīng)控制組合：—第1個和第i個可變荷載分項系數(shù)，當(dāng)可變荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力不利時，一般情況下限值1.4，對標準值大于4kN/m2的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)的活載取值1.3；一第i個可變荷載考慮設(shè)計使用年限的調(diào)整系數(shù)，其中為主導(dǎo)可變荷載Ql考慮設(shè)計使用年限的調(diào)整系數(shù)；1.承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式

荷載效應(yīng)組合分為基本組合和偶711.承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式

取消原第3.2.4條關(guān)于一般排架、框架結(jié)構(gòu)基本組合的簡化規(guī)則。主要考慮到簡化規(guī)則缺乏理論依據(jù)，現(xiàn)在結(jié)構(gòu)分析及荷載組合基本由計算機軟件完成，簡化規(guī)則已經(jīng)用得很少。（1）基本組合：荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值應(yīng)從下列組合中取最不利值確定：可變荷載效應(yīng)控制組合：永久荷載效應(yīng)控制組合：1.承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式（1）基本組合：荷載效應(yīng)組合的72—按永久荷載標準值Gk計算的荷載效應(yīng)值；—按可變荷載標準值Qik計算的荷載效應(yīng)值，其中為諸可變荷載效應(yīng)中起控制作用者；—可變荷載Q的組合值系數(shù)，其值不應(yīng)大于1.0，按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009有關(guān)規(guī)定取用；

m—參與組合的永久荷載數(shù)。

n—參與組合的可變荷載數(shù)。1.承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式

荷載效應(yīng)組合分為基本組合和偶然組合。（1）基本組合：荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值應(yīng)從下列組合中取最不利值確定：可變荷載效應(yīng)控制組合：永久荷載效應(yīng)控制組合：—按永久荷載標準值Gk計算的荷載效應(yīng)值；1.承載能力極限狀態(tài)731.承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式（2）偶然組合：偶然組合荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值宜按下列規(guī)定確定。

①用于承載能力極限狀態(tài)計算的效應(yīng)設(shè)計值，應(yīng)按下式進行計算：

—按偶然荷載標準值A(chǔ)d計算的荷載效應(yīng)值；

—第1個可變荷載的頻遇值系數(shù)；

—第i個可變荷載的準永久值系數(shù)。1.承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式（2）偶然組合：偶然組合荷載效741.承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式（2）偶然組合：偶然組合荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值宜按下列規(guī)定確定。②用于偶然事件發(fā)生后受損結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)固性驗算的效應(yīng)設(shè)計值，應(yīng)按下式進行計算偶然事件的發(fā)生是一個強不確定性事件，偶然荷載的大小也是不確定的，所以實際情況下偶然荷載值超過規(guī)定設(shè)計值的可能性是存在的，按規(guī)定設(shè)計值設(shè)計的結(jié)構(gòu)仍然存在破壞的可能'性;但為保證人的生命安全，設(shè)計還要保證偶然事件發(fā)生后受損的結(jié)構(gòu)能夠承擔(dān)對應(yīng)于偶然設(shè)計狀況的永久荷載和可變荷載。所以，表達式分別給出了偶然事件發(fā)生時承載能力計算和發(fā)生后整體穩(wěn)固性驗算兩種不同的情況。設(shè)計人員和業(yè)主首先要控制偶然荷載發(fā)生的概率或減小偶然荷載的強度，其次才是進行抗連續(xù)倒塌設(shè)計。1.承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式（2）偶然組合：偶然組合荷載效7510.5實用設(shè)計表達式2.正常使用極限狀態(tài)設(shè)計表達式C—結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到正常使用要求所規(guī)定限值，如變形、裂縫寬度、應(yīng)力等的限值；Sd—正常使用極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)組合值。標準組合頻遇組合

—可變荷載Q1的頻遇值系數(shù)準永久組合

—可變荷載Qi的準永久值系數(shù)

10.5實用設(shè)計表達式2.正常使用極限狀態(tài)設(shè)計表達式7610.5實用設(shè)計表達式10.5.5按極限狀態(tài)設(shè)計材料強度取值1.鋼筋和混凝土的強度標準值是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)設(shè)計時采用的材料強度基本代表值。材料強度標準值應(yīng)根據(jù)符合規(guī)定質(zhì)量的材料強度的概率分布的某一分位值確定。10.5實用設(shè)計表達式10.5.5按極限狀態(tài)設(shè)計材料強度取值7710.5實用設(shè)計表達式2.材料強度設(shè)計值

材料分項系數(shù)γ：考慮材料的離散性和施工中不可避免的偏差帶來的不利影響材料強度設(shè)計值：材料強度標準值乘以材料分項系數(shù)。

fc=fck/γc,γc-1.4fs=fsk/γs,γs-1.1~1.5

確定鋼筋和混凝土材料分項系數(shù)時，對于具有統(tǒng)計資料的材料，按設(shè)計可靠指標、通過可靠度分析確定；對統(tǒng)計資料不足的情況，則以工程經(jīng)驗為主要依據(jù)，通過按《規(guī)范》結(jié)構(gòu)構(gòu)件的校準計算確定。10.5實用設(shè)計表達式2.材料強度設(shè)計值78

建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性對抗震能力的重要影響的認識始自若干現(xiàn)代建筑在地震中的表現(xiàn)。

最為典型的例子是1972年2月23日南美洲的馬那瓜地震。

馬那瓜有相距不遠的兩幢高層建筑，一幢為十五層高的中央銀行大廈，另一幢為18層高的美洲銀行大廈。當(dāng)?shù)氐卣鹆叶裙烙嫗?度。一幢破壞嚴重，震后拆除；另一幢輕微損壞，稍加修理便恢復(fù)使用。建筑結(jié)構(gòu)規(guī)則性建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性對抗震能力的重要影響的認識始自若干現(xiàn)79馬那瓜中央銀行大廈試問：那一幢破壞嚴重呢？馬那瓜美洲銀行大廈馬那瓜中央銀行大廈試問：馬那瓜美洲銀行大廈80

1）平面不規(guī)則4個樓梯間偏置塔樓西端，西端有填充墻。4層以上的樓板僅為5cm厚，擱置在高45cm長14m小梁上。

2）豎向不規(guī)則塔樓上部（4層樓面以上），北、東、西三面布置了密集的小柱子，共64根，支承在4層樓板水平處的過渡大梁上，大梁又支承在其下面的10根1m×1.55m的柱子上（間距9.4m）。上下兩部分嚴重不均勻，不連續(xù)。主要破壞：第4層與第5層之間(豎向剛度和承載力突變),周圍柱子嚴重開裂，柱鋼筋壓屈；橫向裂縫貫穿3層以上的所有樓板(有的寬達1cm),直至電梯井東側(cè)；塔樓西立面、其他立面窗下和電梯井處的空心磚填充墻及其它非結(jié)構(gòu)構(gòu)件均嚴重破壞或倒塌。震后計算分析結(jié)果:1.結(jié)構(gòu)存在十分嚴重扭轉(zhuǎn)效應(yīng);2.塔樓3層以上北面和南面大多數(shù)柱子抗剪能力大大不足,率先破壞；3.水平地震作用下,柔而長的樓板產(chǎn)生可觀的豎向運動等。

馬那瓜中央銀行大廈

結(jié)構(gòu)是均勻?qū)ΨQ的，基本的抗側(cè)力體系包括4個L形的桶體，對稱地由連梁連接起來，這些連梁在地震時遭到剪切破壞，是整個結(jié)構(gòu)能觀察到的主要破壞。分析表明：1.對稱的結(jié)構(gòu)布置及相對剛強的聯(lián)肢墻，有效地限制了側(cè)向位移，并防止了明顯的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)；2.避免了長跨度樓板和砌體填充墻的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損壞；3.當(dāng)連梁剪切破壞后，結(jié)構(gòu)體系的位移雖有明顯增加，但由于抗震墻提供了較大的側(cè)向剛度，位移量得到控制。美洲銀行1）平面不規(guī)則馬那瓜結(jié)構(gòu)是均勻?qū)ΨQ的，基81不規(guī)則類型

定義扭轉(zhuǎn)不規(guī)則樓層的最大彈性水平位移（或?qū)娱g位移），大于該樓層兩端彈性水平位移（或?qū)娱g位移）平均值的1.2倍凹凸不規(guī)則結(jié)構(gòu)平面凹進的一側(cè)尺寸，大于相應(yīng)投影方向總尺寸的30%樓板局部不連續(xù)樓板的尺寸和平面剛度急劇變化，例如，有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%,或開洞面積大于該層樓面面積的30%，或較大的樓層錯層平面不規(guī)則的類型扭轉(zhuǎn)不規(guī)則凹凸角不規(guī)則不規(guī)則類型82不規(guī)則類型

定義扭轉(zhuǎn)不規(guī)則樓層的最大彈性水平位移（或?qū)娱g位移），大于該樓層兩端彈性水平位移（或?qū)娱g位移）平均值的1.2倍凹凸不規(guī)則結(jié)構(gòu)平面凹進的一側(cè)尺寸，大于相應(yīng)投影方向總尺寸的30%樓板局部不連續(xù)樓板的尺寸和平面剛度急劇變化，例如，有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%,或開洞面積大于該層樓面面積的30%，或較大的樓層錯層局部不連續(xù)大開洞錯層平面不規(guī)則的類型不規(guī)則類型831平面宜簡單、規(guī)則、對稱，減少偏心；2平面長度不宜過長，突出部分長度l不宜過大（圖4.3.3）；L、l等值宜滿足表4.3.3的要求3不宜采用角部重疊的平面圖形或細腰形平面圖形。1平面宜簡單、規(guī)則、對稱，減少偏心；84v美國加州奧立弗醫(yī)療中心的主樓，6層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，上部四層為框架．剪力墻，下部兩層為框架，第二層有較多的磚墻，二層以上結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度比首層的剛度大約10倍，其剖面如圖2-30所示。1971年圣費南多地震中，該建筑首層柱嚴重破壞，螺旋配箍柱的混凝土保護層完全脫落，普通配箍柱的混凝土壓碎、縱筋壓屈，首層非彈性殘余位移達600mm。地震后該建筑拆除。造成該結(jié)構(gòu)嚴重破壞的主要原因是：首層的剛度小、承載力低，成為薄弱層，地震時變形集中，而鋼筋混凝土柱不能提供如此大的變形能力，致使結(jié)構(gòu)嚴重破壞。v美國加州奧立弗醫(yī)療中心的主樓，6層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，上部四層85混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件86抗震設(shè)計時，當(dāng)結(jié)構(gòu)上部樓層收進部位到室外地面的高度H1與房屋高度H之比大于0.2時，上部樓層收進后的水平尺寸B1不宜小于下部樓層水平尺寸B的0.75倍（圖4.4.5a、b）；當(dāng)上部結(jié)構(gòu)樓層相對于下部樓層外挑時，下部樓層的水平尺寸B不宜小于上部樓層水平尺寸B1的0.9倍，且水平外挑尺寸a不宜大于4m（圖4.4.5c、d）。抗震設(shè)計時，當(dāng)結(jié)構(gòu)上部樓層收進部位到室外地面的87

結(jié)構(gòu)體系的合理選擇

抗震結(jié)構(gòu)體系是抗震設(shè)計應(yīng)考慮的關(guān)鍵問題，結(jié)構(gòu)方案的選取是否合理，對安全性和經(jīng)濟性起決定性作用。規(guī)范規(guī)定：1.結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑。

受力明確、傳力合理、傳力路線不間斷、抗震分析與實際表現(xiàn)相符合。結(jié)構(gòu)體系的合理選擇抗震結(jié)構(gòu)體系是抗震設(shè)計應(yīng)考慮的關(guān)882.應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載能力。

由于柱子的數(shù)量較少或承載能力較弱，部分柱子退出工作后，整個結(jié)構(gòu)系統(tǒng)喪失了對豎向荷載的承載能力。

抗震設(shè)計的一個重要原則是結(jié)構(gòu)應(yīng)有必要的贅余度和內(nèi)力重分配的功能。2.應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)喪失抗震89大家好大家好90吳曉春武漢科技大學(xué)城建學(xué)院土木系結(jié)構(gòu)教研室2014.2吳曉春91混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計92

介紹房屋建筑工程中混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則樓蓋和樓梯單層工業(yè)廠房框架結(jié)構(gòu)設(shè)計介紹房屋建筑工程中混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法93課程內(nèi)容側(cè)重于結(jié)構(gòu)整體設(shè)計：結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)體系的選擇，進行結(jié)構(gòu)布置確定計算簡圖選擇合適的結(jié)構(gòu)分析方法計算作用、作用效應(yīng)，進行作用效應(yīng)組合構(gòu)件截面設(shè)計及構(gòu)件間的連接構(gòu)造設(shè)計課程內(nèi)容側(cè)重于結(jié)構(gòu)整體設(shè)計：94混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件95混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件96混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件9710.1一般原則10.2建筑結(jié)構(gòu)荷載10.3結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)10.4按近似概率的極限狀態(tài)設(shè)計法10.5實用設(shè)計表達式10.1一般原則9810.1一般原則10.1.1結(jié)構(gòu)組成和類型10.1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計的階段和內(nèi)容10.1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般原則10.1一般原則10.1.1結(jié)構(gòu)組成和類型9910.1.1結(jié)構(gòu)組成和類型1.建筑結(jié)構(gòu)是在建筑物或構(gòu)筑物中起骨架(承受和傳遞荷載)作用的主要物體。2.組成建筑結(jié)構(gòu)的基本部件稱為構(gòu)件

(Structuralelements)。10.1.1結(jié)構(gòu)組成和類型1.建筑結(jié)構(gòu)是在建筑物或構(gòu)筑物中起100混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件101按建筑物的使用性質(zhì)分1.住宅建筑2.公共建筑3.商業(yè)建筑4.文教衛(wèi)生建筑5.工業(yè)建筑6.農(nóng)業(yè)建筑按建筑物的使用性質(zhì)分102建筑物結(jié)構(gòu)采用的材料1.生土建筑2.木結(jié)構(gòu)、3.砌體結(jié)構(gòu)、4.混凝土結(jié)構(gòu)、5.鋼結(jié)構(gòu)6.鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)7.薄膜充氣結(jié)構(gòu)。建筑物結(jié)構(gòu)采用的材料103按結(jié)構(gòu)體系分a.墻體結(jié)構(gòu)b.框架結(jié)構(gòu)、c.錯列桁架e.筒體結(jié)構(gòu)、d框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、e.拱結(jié)構(gòu)f.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)g.薄殼結(jié)構(gòu)h.懸掛結(jié)構(gòu)i.空間折板結(jié)構(gòu)折板結(jié)構(gòu)按結(jié)構(gòu)體系分104混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件105混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件106混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件107混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件10810.1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計的階段和內(nèi)容介入質(zhì)監(jiān)和監(jiān)理工作設(shè)計任務(wù)書技術(shù)設(shè)計階段投資控制選址項目立項建議書竣工驗收付諸施工過程施工圖審查階段施工圖設(shè)計階段初步設(shè)計階段方案設(shè)計階段可行性研究報告交付使用確定設(shè)計計劃決算編制施工圖預(yù)算修正概算編制概算造價估算基本建設(shè)工作程序和內(nèi)容10.1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計的階段和內(nèi)容介入質(zhì)監(jiān)和監(jiān)理工作設(shè)計任務(wù)書1092房屋建筑工程的設(shè)計階段（1）方案設(shè)計階（schemedesign）（2）初步設(shè)計階段（preliminarydesign）（3）技術(shù)設(shè)計階段（technicaldesign）（4）施工圖設(shè)計階段（workingdrawingdesign）結(jié)構(gòu)方案的確定：確定結(jié)構(gòu)形式確定結(jié)構(gòu)體系是結(jié)構(gòu)設(shè)計中最重要的一項工作，關(guān)系著結(jié)構(gòu)設(shè)計成敗的關(guān)鍵。2房屋建筑工程的設(shè)計階段（1）方案設(shè)計階（scheme110混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件111混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件112混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件113混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件114混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件115混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件116混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件117

結(jié)構(gòu)分析是指采用力學(xué)和數(shù)學(xué)方法對結(jié)構(gòu)在各種作用下的內(nèi)力、變形等作用效應(yīng)進行計算，是結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要內(nèi)容。1.分析模型2.邊界條件3.初始條件4.分析方法

合理地確定力學(xué)模型和選擇分析方法是提高設(shè)計質(zhì)量、確保結(jié)構(gòu)安全可靠的重要環(huán)節(jié)。結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析是指采用力學(xué)和數(shù)學(xué)方法對結(jié)構(gòu)在各種1181.分析模型1.分析模型1191.分析模型

1.分析模型120混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件121混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件122

1232.邊界條件2.邊界條件1244.分析方法4.分析方法125混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件126混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件127混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一般原則和方法課件12810.1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般原則安全適用耐久經(jīng)濟10.1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般原則安全12910.2建筑結(jié)構(gòu)荷載10.2.1作用與荷載10.2.2荷載分類10.2.3荷載代表值10.2.4豎向荷載10.2.5風(fēng)荷載10.2建筑結(jié)構(gòu)荷載10.2.1作用與荷載13010.2.1作用與荷載1.作用：使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力或變形的原因施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力，引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因，如地震、基礎(chǔ)差異沉降、溫度變化、混凝土收縮等。2.作用效應(yīng)(effectofanaction):

上述各種作用作用在結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件上，由此在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)力和變形（如軸力、剪力、彎矩以及撓度、轉(zhuǎn)角和裂縫等）10.2.1作用與荷載1.作用：使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力或變形的原因13110.2.2荷載分類（1）按隨時間的變異：

永久作用、可變作用、偶然作用。（2）按隨空間位置的變異：

固定作用、自由作用（3）按結(jié)構(gòu)的反應(yīng)特點：

靜態(tài)作用、動態(tài)作用10.2.2荷載分類（1）按隨時間的變異：13210.2.3荷載代表值

10.2.3荷載代表值

13310.2.4豎向荷載1.樓、屋面荷載：豎向恒荷載、豎向活荷載（1）

民用建筑樓面均布活荷載

(2)工業(yè)建筑樓面活荷載

(3)屋面活荷載：不應(yīng)與雪荷載同時組合10.2.4豎向荷載1.樓、屋面荷載：豎向恒荷載、豎向活荷載13410.2.4豎向荷載2.雪荷載：屋面水平投影面上的雪荷載標準值

sk＝μrso(10.1)

式中Sk——雪荷載標準值(kN/m2)；

μr——屋面積雪分布系數(shù)；根據(jù)不同類別的屋面形式，按表10.3采用。

So——基本雪壓(kN／m2)。基本雪壓應(yīng)按荷載規(guī)范附錄D.4中附表n4給出的50年一遇的雪壓采用。對雪荷載敏感的結(jié)構(gòu)，基本雪壓應(yīng)適當(dāng)提高，并應(yīng)由有關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范具體規(guī)定。10.2.4豎向荷載2.雪荷載：屋面水平投影面上的雪荷載標準135設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)及屋面的承重構(gòu)件時，應(yīng)按下列規(guī)定采用積雪的分布情況：（1）屋面板和擦條按積雪不均勻分布的最不利情況采用;（2）

屋架和拱殼應(yīng)分別按全跨積雪的均勻分布、不均勻分布和半跨積雪的均勻分布按最不利情況采用;（3）

框架和柱可按全跨積雪的均勻分布情況采用。2.雪荷載設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)及屋面的承重構(gòu)件時，應(yīng)按下列規(guī)定采用積雪13610.2.5風(fēng)荷載風(fēng)荷載是空氣流動對工程結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的壓力。風(fēng)荷載與基本風(fēng)壓、地形、地面粗糙度、距離地面高度，及建筑體型等諸因素有關(guān)順風(fēng)向的平均風(fēng)引起的靜力風(fēng)荷載；與平均風(fēng)向一致的順風(fēng)脈動風(fēng)荷載；與平均風(fēng)向垂直的橫風(fēng)向脈動風(fēng)荷載；10.2.5風(fēng)荷載風(fēng)荷載是空氣流動對工程結(jié)13710.2.5風(fēng)荷載w0-基本風(fēng)壓(kN／m2)，以當(dāng)?shù)乜諘缙教沟孛嫔想x地10m高統(tǒng)計所得的50年一遇10s平均最大風(fēng)速確定的風(fēng)壓值。取值按《荷載規(guī)范》中全國基本風(fēng)壓分布圖的規(guī)定采用，W0＞0.3kN／m2；10.2.5風(fēng)荷載w0-基本風(fēng)壓(kN／m2)，以當(dāng)?shù)?3810.2.5風(fēng)荷載μs-風(fēng)荷載體型系數(shù)．指作用在建筑物表面實際壓力(或吸力)與基本風(fēng)壓的比值，它表示建筑物表面在穩(wěn)定風(fēng)壓作用下的靜態(tài)壓力分布規(guī)律，主要與建筑物的體型、尺度、表面位置、表面狀況有關(guān).10.2.5風(fēng)荷載μs-風(fēng)荷載體型系數(shù)．指作用在建筑物表面實139風(fēng)載體型系數(shù)風(fēng)流經(jīng)建筑平面時的風(fēng)壓分布系數(shù)(表面風(fēng)壓/基本風(fēng)壓)駐渦區(qū)0.80.40.4-0.4-0.4-0.4-0.2-0.4邊界層尾渦區(qū)風(fēng)載體型系數(shù)駐渦區(qū)0.80.40.4-0.4-0.4-0.4140

迎風(fēng)面背風(fēng)面

風(fēng)流經(jīng)建筑立面時的風(fēng)壓分布系數(shù)0.80.60.40.4-0.18-0.41-0.41-0.2-0.13迎風(fēng)面背風(fēng)面14110.2.5風(fēng)荷載μz-風(fēng)壓高度變化系數(shù)，在10m高度以上，風(fēng)壓、風(fēng)速隨高度增加，建筑物在離地面300一500m以內(nèi)時，風(fēng)速隨高度增加的規(guī)律與地面粗糙度有關(guān)，《荷載規(guī)范》規(guī)定，地面租糙度可分為A、B、C、D類，

A類指近海海面、海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)，B類指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵及房屋比較稀疏的中、小城鎮(zhèn)和大城市郊區(qū)，C類指有密集建筑群的大城市市區(qū)，D密集建筑群較高的大城市市區(qū)從可查《荷載規(guī)范》表6．2．1確定10.2.5風(fēng)荷載μz-風(fēng)壓高度變化系數(shù)，在10m高度以上1424.風(fēng)振系數(shù)（順風(fēng)向）

T1≥0.25s的各種高聳結(jié)構(gòu),以及H>30m且H/B>1.5的房屋均應(yīng)構(gòu)產(chǎn)生順風(fēng)向風(fēng)振的影響。順風(fēng)向風(fēng)振響應(yīng)計算應(yīng)按結(jié)構(gòu)隨機振動理論進行。對于符合本規(guī)范第8.4.3條規(guī)定的結(jié)構(gòu)，可采用風(fēng)振系數(shù)法計算其順風(fēng)向風(fēng)荷載。注:1結(jié)構(gòu)的自振周期應(yīng)按結(jié)構(gòu)動力學(xué)計算;近似的基本自振周期T1

可按附錄F計算;2高層建筑順風(fēng)向風(fēng)振加速度可按本規(guī)范附錄J計算。4.風(fēng)振系數(shù)（順風(fēng)向）T1≥0.25s的各種1434.風(fēng)振系數(shù)（順風(fēng)向）對于一般豎向懸臂型結(jié)構(gòu)，例如高層建筑和構(gòu)架、塔架、煙囪等高聳結(jié)構(gòu)，均可僅考慮結(jié)構(gòu)第一振型的影響，結(jié)構(gòu)的順風(fēng)向風(fēng)荷載可按公式(8.1.1-1)計算。z高度處的風(fēng)振系數(shù)可按下式計算:4.風(fēng)振系數(shù)（順風(fēng)向）對于一般豎向懸1444.風(fēng)振系數(shù)（順風(fēng)向）4.風(fēng)振系數(shù)（順風(fēng)向）1454.風(fēng)振系數(shù)（順風(fēng)向）4.風(fēng)振系數(shù)（順風(fēng)向）1464.風(fēng)振系數(shù)（順風(fēng)向）4.風(fēng)振系數(shù)（順風(fēng)向）14710.3結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)1.結(jié)構(gòu)的安全等級(safetyclass)結(jié)構(gòu)的安全等級根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果，即危及人的生命、造成的經(jīng)濟損失、產(chǎn)生社會影響等的嚴重程度確定。安全等級破壞后果建筑物類型一級很嚴重重要的房屋二級嚴重一般的房屋三級不嚴重次要的房屋建筑結(jié)構(gòu)的安全等級建筑物中各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全等級宜與整個結(jié)構(gòu)的安全等級相同，但允許對部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件根據(jù)其重要程度和綜合效益進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。10.3結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)1.結(jié)構(gòu)的安全等級(safe14810.3結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)2設(shè)計使用年限(designworkinglife)和設(shè)計基準期（designreferenceperiod)

設(shè)計使用年限是指設(shè)計規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需進行大修即可按其預(yù)定目的使用的時期，即結(jié)構(gòu)在規(guī)定的條件下所應(yīng)達到的使用年限。

設(shè)計使用年限的概念不同于實際壽命、耐久年限或設(shè)計基準期?！督ㄖY(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準》規(guī)定了各類建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限。

設(shè)計基準期指為確定可變作用及與時間有關(guān)的材料性能等取值而選用的時間參數(shù)?！督y(tǒng)一標準》規(guī)定設(shè)計基準期為50年。類別設(shè)計使用年限（年）示例15臨時性建筑結(jié)構(gòu)0.9225易于替換結(jié)構(gòu)構(gòu)件-350普通房屋和構(gòu)筑物1.04100標志性建筑和特別重要建筑結(jié)構(gòu)1.1房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限分類及荷載調(diào)整系數(shù)10.3結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)2設(shè)計使用年限(desi14910.3結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)3.結(jié)構(gòu)的功能要求（1）安全性Safety；（2）適用性Serviceability；（3）耐久性Durability

（4）經(jīng)濟Ecnonomy。10.3結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)3.結(jié)構(gòu)的功能要求15010.3結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)1.結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)

按極限狀態(tài)方法設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)時，要求所設(shè)計的結(jié)構(gòu)具有一定的預(yù)定功能，這可用包括各有關(guān)變量在內(nèi)的結(jié)構(gòu)功能函數(shù)來表達，即2.極限狀態(tài)方程

當(dāng)功能函數(shù)中僅包括作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力兩個基本變量時，可得結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài)結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)功能函數(shù)10.3結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)1.結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)按極15110.3結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)

整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能要求，此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)實質(zhì)上是區(qū)分結(jié)構(gòu)可靠與失效的界限。

極限狀態(tài)分為兩類：

承載能力極限狀態(tài)

正常使用極限狀態(tài)——安全性——適用性、耐久性

通常對結(jié)構(gòu)構(gòu)件先按承載能力極限狀態(tài)進行承載能力計算，然后根據(jù)使用要求按正常使用極限狀態(tài)進行變形、裂縫寬度或抗裂等驗算。10.3結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)整個結(jié)構(gòu)或15210.4按近似概率的極限狀態(tài)設(shè)計法1.結(jié)構(gòu)可靠度就是結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率。即結(jié)構(gòu)可靠度是結(jié)構(gòu)可靠性的概率度量。10.4按近似概率的極限狀態(tài)設(shè)計法1.結(jié)構(gòu)可靠度就是結(jié)構(gòu)在規(guī)15310.4按近似概率的極限狀態(tài)設(shè)計法2.結(jié)構(gòu)的失效概率可直接通過的概率（圖中陰影面積）來表達，即10.4按近似概率的極限狀態(tài)設(shè)計法2.結(jié)構(gòu)的失效概率可直接通15410.4按近似概率的極限狀態(tài)設(shè)計法3.結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠指標1.01.52.02.52.73.01.5910-16.6810-22.2810-26.2110-33.5010-31.3510-33.23.53.74.04.26.4010-42.3310-41.1010-43.1710-51.3010-5

與的對應(yīng)關(guān)系10.4按近似概率的極限狀態(tài)設(shè)計法3.結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠指標1.15510.4按近似概率的極限狀態(tài)設(shè)計法結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)的目標可靠指標破壞類型安全等級一級二級三級延性破壞3.73.22.7脆性破壞4.23.73.210.4按近似概率的極限狀態(tài)設(shè)計法結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)的15610.5實用設(shè)計表達式結(jié)構(gòu)設(shè)計時為保證所設(shè)計的結(jié)構(gòu)安全可靠，如果事先給定一個S≤R的設(shè)計表達式和給定的目標可靠指標［β］(即給定了失效概率Pf)，通過調(diào)整設(shè)計計算時荷載和材料強度的取值，就可以在當(dāng)S≤R時，其相應(yīng)的可靠指標(或失效概率)也滿足要求。于是分項系數(shù)是按照目標可靠指標[β]值，并考慮工程經(jīng)驗優(yōu)選原則進行確定，通過分項系數(shù)即可將可靠指標隱含在設(shè)計表達式中。所以，分項系數(shù)已起著考慮目標指標的等價作用。例如，永久荷載和可變荷載組合下的設(shè)計表達式可為10.5實用設(shè)計表達式結(jié)構(gòu)設(shè)計時為保證所設(shè)計的結(jié)構(gòu)安全可靠，15710.5實用設(shè)計表達式1.承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)；——結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力設(shè)計值；結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力函數(shù)；——混凝土、鋼筋的強度設(shè)計值；————混凝土、鋼筋的強度標準值；——結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力設(shè)計值；幾何參數(shù)的標準值；——荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值?！?Sd≤Rd

10.5實用設(shè)計表達式1.承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式——結(jié)構(gòu)1581.承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式

荷載效應(yīng)組合分為基本組合和偶然組合。（1）基本組合：荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值應(yīng)從下列組合中取最不利值確定：可變荷載效應(yīng)控制組合：永久荷載效應(yīng)控制組合：

—第j個永久荷載的分項系數(shù)，當(dāng)永久荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力不利時，由可變荷載控制的組合，取值1.2，由永久荷載控制的組合，取值1.35；當(dāng)永久荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力有利時，一般情況下取值1.0，對結(jié)構(gòu)的傾覆、滑移或漂浮驗算，取值0.9;1.承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式

荷載效應(yīng)組合分為基本組合和偶1591.承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式

荷載效應(yīng)組合分為基本組合和偶然組合。（1）基本組合：荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值應(yīng)從下列組合中取最不利值確定：可變荷載效應(yīng)控制組合：永久荷載效應(yīng)控制組合：—第1個和第i個可變荷載分項系數(shù)，當(dāng)可變荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力不利時，一般情況下限值1.4，對標準值大于4kN/m2的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)的活載取值1.3；一第i個可變荷載考慮設(shè)計使用年限的調(diào)整系數(shù)，其中為主導(dǎo)可變荷載Ql考慮設(shè)計使用年限的調(diào)整系數(shù)；1.承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式

荷載效應(yīng)組合分為基本組合和偶1601.承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式

取消原第3.2.4條關(guān)于一般排架、框架結(jié)構(gòu)基本組合的簡化規(guī)則。主要考慮到簡化規(guī)則缺乏理論依據(jù)，現(xiàn)在結(jié)構(gòu)分析及荷載組合基本由計算機軟件完成，簡化規(guī)則已經(jīng)用得很少。（1）基本組合：荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值應(yīng)從下列組合中取最不利值確定：可變荷載效應(yīng)控制組合：永久荷載效應(yīng)控制組合：1.承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式（1）基本組合：荷載效應(yīng)組合的161—按永久荷載標準值Gk計算的荷載效應(yīng)值；—按可變荷載標準值Qik計算的荷載效應(yīng)值，其中為諸可變荷載效應(yīng)中起控制作用者；—可變荷載Q的組合值系數(shù)，其值不應(yīng)大于1.0，按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009有關(guān)規(guī)定取用；

m—參與組合的永久荷載數(shù)。

n—參與組合的可變荷載數(shù)。1.承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式

荷載效應(yīng)組合分為基本組合和偶然組合。（1）基本組合：荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值應(yīng)從下列組合中取最不利值確定：可變荷載效應(yīng)控制組合：永久荷載效應(yīng)控制組合：—按永久荷載標準值Gk計算的荷載效應(yīng)值；1.承載能力極限狀態(tài)1621.承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式（2）偶然組合：偶然組合荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值宜按下列規(guī)定確定。

①用于承載能力極限狀態(tài)計算的效應(yīng)設(shè)計值，應(yīng)按下式進行計算：

—按偶然荷載標準值A(chǔ)d計算的荷載效應(yīng)值；

—第1個可變荷載的頻遇值系數(shù)；

—第i個可變荷載的準永久值系數(shù)。1.承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式（2）偶然組合：偶然組合荷載效1631.承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式（2）偶然組合：偶然組合荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值宜按下列規(guī)定確定。②用于偶然事件發(fā)生后受損結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)固性驗算的效應(yīng)設(shè)計值，應(yīng)按下式進行計算偶然事件的發(fā)生是一個強不確定性事件，偶然荷載的大小也是不確定的，所以實際情況下偶然荷載值超過規(guī)定設(shè)計值的可能性是存在的，按規(guī)定設(shè)計值設(shè)計的結(jié)構(gòu)仍然存在破壞的可能'性;但為保證人的生命安全，設(shè)計還要保證偶然事件發(fā)生后受損的結(jié)構(gòu)能夠承擔(dān)對應(yīng)于偶然設(shè)計狀況的永久荷載和可變荷載。所以，表達式分別給出了偶然事件發(fā)生時承載能力計算和發(fā)生后整體穩(wěn)固性驗算兩種不同的情況。設(shè)計人員和業(yè)主首先要控制偶然荷載發(fā)生的概率或減小偶然荷載的強度，其次才是進行抗連續(xù)倒塌設(shè)計。1.承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式（2）偶然組合：偶然組合荷載效16410.5實用設(shè)計表達式2.正常使用極限狀態(tài)設(shè)計表達式C—結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到正常使用要求所規(guī)定限值，如變形、裂縫寬度、應(yīng)力等的限值；Sd—正常使用極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)組合值。標準組合頻遇組合

—可變荷載Q1的頻遇值系數(shù)準永久組合

—可變荷載Qi的準永久值系數(shù)

10.5實用設(shè)計表達式2.正常使用極限狀態(tài)設(shè)計表達式16510.5實用設(shè)計表達式10.5.5按極限狀態(tài)設(shè)計材料強度取值1.鋼筋和混凝土的強度標準值是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)設(shè)計時采用的材料強度基本代表值。材料強度標準值應(yīng)根據(jù)符合規(guī)定質(zhì)量的材料強度的概率分布的某一分位值確定。10.5實用設(shè)計表達式10.5.5按極限狀態(tài)設(shè)計材料強度取值16610.5實用設(shè)計表達式2.材料強度設(shè)計值

材料分項系數(shù)γ：考慮材料的離散性和施工中不可避免的偏差帶來的不利影響材料強度設(shè)計值：材料強度標準值乘以材料分項系數(shù)。

fc=fck/γc,γc-1.4fs=fsk/γs,γs-1.1~1.5

確定鋼筋和混凝土材料分項系數(shù)時，對于具有統(tǒng)計資料的材料，按設(shè)計可靠指標、通過可靠度分析確定；對統(tǒng)計資料不足的情況，則以工程經(jīng)驗為主要依據(jù)，通過按《規(guī)范》結(jié)構(gòu)構(gòu)件的校準計算確定。10.5實用設(shè)計表達式2.材料強度設(shè)計值167

建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性對抗震能力的重要影響的認識始自若干現(xiàn)代建筑在地震中的表現(xiàn)。

最為典型的例子是1972年2月23日南美洲的馬那瓜地震。

馬那瓜有相距不遠的兩幢高層建筑，一幢為十五層高的中央銀行大廈，另一幢為18層高的美洲銀行大廈。當(dāng)?shù)氐卣鹆叶裙烙嫗?度。一幢破壞嚴重，震后拆除；另一幢輕微損壞，