第二章 結構按極限狀態(tài)法設計原則.ppt

1、第二章 結構按極限狀態(tài)法設計原則,結構設計計算方法發(fā)展過程：,1.容許應力法：以彈性理論為基礎，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：用三個分項系數(shù)把不同的荷載、不同材料及不同構件的受力性質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)法設計的基本概念,1 結構的功能要求： 安全性，適用性，耐久性 2 結構的可靠度： 結構在規(guī)定的時間內，在規(guī)定的條件下，完成上述預定功能的概率,3 結構的極限狀態(tài) （1）承載能力極限狀態(tài) 這種極限狀態(tài)對應于結構或構件達到最大承載力或不適于繼續(xù)承載的變形。

2、當結構或構件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，即認為超過了承載力極限狀態(tài) ： 整個結構或結構的一部分作為剛體失去平衡（如滑動、傾覆等）； 結構構件或連接處因超過材料強度而破壞； 結構轉變成機動體系； 結構或構件喪失穩(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，致使結構或結構不再能繼續(xù)承載和使用。,（2）正常使用極限狀態(tài) 這種極限狀態(tài)對應于結構或結構構件達到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定值。當結構或構件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，即認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 結構的失效概率與可靠指標 （1）作用 作用是指結構產(chǎn)生內力、變形、應力、應變的所有原因。 直接作用 系指施加在結構上的集中荷載和分布荷載。 間接作用 指引起結構外加變形和約束變形的因素。如地震，基礎沉降，混凝土收縮，溫度變化等。,（2）作用效應（s） 作用作用于結構構件上，在結構內產(chǎn)生的內力和變形。 (3) 結構抗力（R） 指結構構件承受內力和變形的能力。 （4）結構極限狀態(tài)方程 Z=g(R,S)=R-S=0,第二節(jié) 結構設計原則（現(xiàn)行規(guī)范）,一、承載能力極限狀態(tài)計算原則 承載能力極限狀態(tài)的計算以塑性理論為基礎。設計計算原則是：作用效應不利組合的設計值，不大于結構抗力的設計值，即,二、

4、正常使用極限狀計算原則 設計計算理論基礎：彈性理論或彈性性理論。 正常使用極限狀態(tài)的計算主要進行下列三個方面的驗算： 1限制應力 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) 材料的設計強度與荷載效應組合,一、材料的設計強度 1鋼筋的設計強度,2混凝土的設計強度 （1）混凝土抗壓強度 棱柱體抗壓強度平均值與立方體抗壓強度平均值近似為：,（2）混凝土的抗拉強度,二、荷載效應組合 （一）荷載的分類 1永久荷載：在設計使用期內，其值不隨時間變化，或其變化與平均值相比可忽略不計的荷載。 2可變荷載：在設計使用期內，其值隨時間變化，且其變化與平均值相比不可忽略的荷載。按其對橋函結構的影響程度，又分為基本可變荷載（活載）和其它可變荷載。 3.偶然荷載：在設計使用期內，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構重力、預應力、土的重力及土側壓力中的一種或幾種相組合。,1. 當結構重力產(chǎn)生的效應與汽車（或掛車或履帶車）荷載產(chǎn)生的效應同號時：,（