巖土工程設(shè)計安全巖土工程材料

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巖土工程設(shè)計安全度4

巖土工程材料4巖土工程材料4.1工程材料的基本性質(zhì)4.2建筑鋼材4.3水泥4.4混凝土4.5鋼筋混凝土4.6土工合成材料4.7可靠性設(shè)計中材料性能參數(shù)的選取4.0材料性能與安全度容許應(yīng)力法總安全系數(shù)法概率極限狀態(tài)法4.0材料性能與安全度

荷載（作用）和抗力是任何工程普遍存在的一對矛盾，為了確保工程安全，抗力對于荷載必須有一定的裕度，這就是安全度。

4.0材料性能與安全度R：結(jié)構(gòu)抗力◆材料性能◆幾何參數(shù)4.1工程材料的基本性質(zhì)決定材料性能的因素

◆材料的組成◆材料的結(jié)構(gòu)◆材料的構(gòu)造4.1工程材料的基本性質(zhì)材料的基本物理性質(zhì)

：密度、孔隙率、與水有關(guān)的性質(zhì)；材料的基本力學(xué)性質(zhì)

：強度變形脆性與韌性4.1工程材料的基本性質(zhì)材料的耐久性材料在使用中，抵抗其自身和環(huán)境的長期破壞作用，保持其原有性能而不破壞、不變質(zhì)的能力。溫度、化學(xué)侵蝕、銹蝕、老化、蟲蛀。。。

4.2建筑鋼材基本成分：鐵、碳、合金元素、雜質(zhì)元素主要性能抗拉強度、冷彎、沖擊韌性、硬度、耐疲勞性4.2建筑鋼材鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對鋼材性能的基本要求：1）強度高使用高強度的鋼筋可以節(jié)省鋼材用量。2）塑性好易于加工成型；鋼筋混凝土構(gòu)件的塑性性能，構(gòu)件破壞前的預(yù)兆明顯，對于保證人民生命和財產(chǎn)的安全十分重要。3）可焊性好鋼筋連接以焊接連接的質(zhì)量較好，耗費的鋼材也較少，因此，要求鋼筋的可焊性要好，以保證混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的質(zhì)量。4）與混凝土的粘結(jié)錨固性能好鋼筋和混凝土是兩種物理力學(xué)性能不同的材料，粘結(jié)力是它們共同工作的基礎(chǔ)。表面帶肋的鋼筋與混凝土的粘結(jié)錨固效果較好。4.2建筑鋼材強度設(shè)計值值的確定以鋼材屈服服強度（或或屈服點））為依據(jù)而而確定4.2建筑鋼材強度設(shè)計值值的確定熱軋鋼筋強度標準值值：根據(jù)屈屈服強度確確定抗拉強度設(shè)設(shè)計值、抗抗壓強度設(shè)設(shè)計值的確確定：材料的分項項系數(shù)取1.10預(yù)應(yīng)力鋼絞絞線、鋼絲絲和熱處理理鋼筋強度標準值值：根據(jù)極極限抗拉強強度確定條件屈服點點：0.85抗拉強度設(shè)設(shè)計值：材材料的分項項系數(shù)取1.204.3水泥強度等級42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R標準試件28d抗壓強度；；3d強度要求；；抗折強度度要求4.4混凝土混凝土材料料的優(yōu)點■凝結(jié)前具具有良好的的塑性■與鋼筋牢牢固粘結(jié)■硬化后抗抗壓強度高高■良好的耐久久性■通過配比比設(shè)計獲得得所需性能能■就地取材材，經(jīng)濟4.4混凝土混凝土材料料的缺點■自重大■抗拉強度度低■容易開裂裂4.4混凝土普通混凝土土的主要技技術(shù)性質(zhì)■拌合物的的和易性■強度立方體抗壓壓強度（強強度等級））軸心抗壓強強度抗拉強度、、劈裂抗拉拉強度抗折（彎曲曲抗拉)強度4.4混凝土普通混凝土土的主要技技術(shù)性質(zhì)■變形性能能收縮溫度變形荷載作用下下的變形徐變（在長期荷載載作用下產(chǎn)產(chǎn)生的變形形）4.4混凝土普通混凝土土的主要技技術(shù)性質(zhì)■混凝土的的耐久性抵抗環(huán)境介介質(zhì)作用并并長期保持持其良好的的使用性能能和外觀完完整性，從從而維持混混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)的安全、、正常使用用的能力包括抗?jié)B、、抗凍、抗抗侵蝕、碳碳化、堿骨骨料反應(yīng)等4.4混凝土混凝土材料料的可靠性性與質(zhì)量控控制■強度概率率分布——正態(tài)分布保證率4.4混凝土混凝土材料料的可靠性性與質(zhì)量控控制■質(zhì)量控制制初步控制：：材料檢驗、、配合比調(diào)調(diào)整生產(chǎn)控制：：材料計量；；攪拌、運運輸、澆注注、養(yǎng)護等等環(huán)節(jié)合格控制：：強度檢驗，，分批驗收收4.5鋼筋混凝土土鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)把鋼鋼筋和混凝凝土這兩種種材料結(jié)合合在一起共共同工作，，使混凝土土主要承受受壓力，鋼鋼筋主要承承受拉力，，充分利用用了兩種材材料的性能能鋼筋與混凝凝土共同工工作的基礎(chǔ)礎(chǔ)——粘結(jié)力4.5鋼筋混凝土土鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)的性性能承載力√延性√耐久性√其它性能：：整體性√經(jīng)濟性√自重？抗裂？施工？4.5鋼筋混凝土土鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)設(shè)計計方法建立在彈性性理論上的的容許應(yīng)力力法考慮材料塑塑性的破損損階段法極限狀態(tài)設(shè)設(shè)計法承載力變變形裂裂縫概率極限狀狀態(tài)設(shè)計法法經(jīng)驗隨機變量概率可靠靠指標經(jīng)驗安全全系數(shù)半經(jīng)驗半統(tǒng)統(tǒng)計定值法4.6土工合成材材料土工合成材材料的性能能土工合成材材料的功能與應(yīng)用用■過濾■排水■隔離■加筋■防滲■防護4.7可靠性設(shè)計計中材料性性能參數(shù)的的選取巖土工程材料的種種類很多，性能特特點也不相同。但但有一個特點是共共同的，那就是各各種材料的性能參參數(shù)都不是一個不不變的常數(shù)。材料和巖土的性能能參數(shù)不是確定的的常數(shù)，但其變化化是在一定范圍內(nèi)內(nèi)且有一定規(guī)律的的，進行足夠數(shù)量量的試驗，就可以以在統(tǒng)計分析的基基礎(chǔ)上得到參數(shù)的的分布特性。當試驗數(shù)據(jù)不充分分時，材料性能的的標準值也可采用用有關(guān)標準的規(guī)定定值，并根據(jù)工程程經(jīng)驗，經(jīng)分析判判斷確定。4.7可靠性設(shè)計中材料料性能參數(shù)的選取取材料性能一般采用用隨機變量概率模模型描述。通常符合正態(tài)分布布或?qū)?shù)正態(tài)分布布。材料性能的各種統(tǒng)統(tǒng)計參數(shù)和概率分分布類型，應(yīng)以試試驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，，運用參數(shù)估計和和概率分布的假設(shè)設(shè)檢驗方法確定。。4.7可靠性設(shè)計中材料料性能參數(shù)的選取取材料強度的標準值值可按其概率分布的的0.05分位值確定材料強度設(shè)計值＝材料強度標準值值/材料強度分項系數(shù)數(shù)材料彈性模量、泊泊松比等物理性能的標準值值可按其概率分布的的0.5分位值確定。4.7可靠性設(shè)計中材料料性能參數(shù)的選取取當利用標準試件的的試驗結(jié)果確定結(jié)結(jié)構(gòu)中實際的材料料性能時，應(yīng)當考考慮實際結(jié)構(gòu)與標標準試件、實際工工作條件與標準試試驗條件的差別。。巖土性能指標和地地基、樁