2理论(水新)√

水工建筑物级别 荷载效应组合
钢筋混凝土、预应力混凝土 按受压承载力计算的受压构 件、局部承压 素混凝土 按受拉承载力计算的受压构 件、受弯构件
1.45
1.25
1.30
1.10
1.25
1.05
2.20
1.90
2.00
1.70
1.90
1.60
S的计算（考虑基本组合和偶然组合两种情况） （1）基本组合 ——使用或施工阶段的永久作用与可变作用的效应组合 当永久荷载对结构起不利作用时
前三章测试题 一、试指出钢筋混凝土结构的缺点并给出拟补这些缺点所采取的 措施。 二、通过画图说明软钢冷拉时效的概念。
三、解释混凝土强度等级的概念。
四、某方形钢筋混凝土短柱浇筑后发现混凝土强度不足，根据约 束混凝土的原理如何加固该柱。 五、若混凝土受压应力－应变关系为
2 f c 2 0 0
承载力能力极限状态
结构设计程序
结构的安全性
可靠水平高
正常使用极限状态
结构的Βιβλιοθήκη Baidu用性和耐久性 可靠水平低
2.1.3结构所处的环境类别及结构设计的安全级别 环境类别分5个级别:
一类——室内正常环境； 二类——室内潮湿环境；露天环境；长期处于水下或地下的环 境； 三类——水位变化区；有侵蚀性地下水的地下环境；海水水下 区 。 四类——海上大气区；轻度盐雾作用区 。 五类——使用除冰盐的环境；海水水位变化区、浪溅区；离平 均水位上方15m以内的海上大气区；重度盐雾作用区；有严重侵 蚀性介质作用的环境。
2.2 结构上的作用和结构抗力
1. 作用:使结构产生内力、变形和裂缝的原因的总称。
分为直接作用（荷载）和间接作用。
荷 载 的 分 类
永久荷载G 又称恒荷载，在结构设计使用期间， 其值不随时间而变化，或其变化与平 Permanent load 均值相比可以忽略的荷载，如结构的 自重、土压力，固定设备等； 可变荷载Q 又称活荷载，在结构设计使用期间其 值随时间而变化，如楼面堆放荷载、 Variable load 吊车荷载、静水压力、风荷载、雪荷 载等；
b. 正常使用极限状态 Serviceability Limit State 结构或构件达到影响正常使用或耐久性能的某项规定限值的状态。 ◆ 过大的变形、侧移（影响非结构构件、不安全感、不能正常使 用（吊车）等）； ◆ 过大的裂缝（钢筋锈蚀、不安全感、漏水等）； ◆ 过大的振动（影响使用、不舒适）； ◆ 局部损坏。
a. 承载力能力极限状态 Ultimate Limit State
◆ 构件的截面因强度不足而发生破坏（包括疲劳破坏）
结构或构件达到最大承载能力或者达到不适于继续承载的变形状态。
◆ 结构整体或其中一部分作为刚体失去平衡（如倾覆、滑移）
◆ 结构塑性变形过大而不适于继续使用 ◆ 结构形成几何可变体系（超静定结构中出现足够多塑性铰） ◆ 结构或构件丧失稳定（如细长受压构件的压曲失稳）
根据不同的设计要求，采用荷载效应的标准组合、频遇组 合或准永久组合。 S C
d
标准组合： 准永久组合： 频遇组合：
S d S Gk S Q1k ci S Qik
i 2
n
S d S Gk qi S Qik
i 1
n
S d S Gk f 1 S Q1k qi S Qik
第2章 钢筋混凝土结构设计基本原则
断裂的 雨蓬
第2章 钢筋混凝土结构设计计算基本原则
2.1 结构的功能和极限状态
2.1.1. 结构的功能
◆ 安全性 Safety
结构在正常施工、正常使用情况下能承受可能出现的各 种直接作用和间接作用，如施加的荷载、外加变形、约束变 形，在偶然事件（如地震、校核洪水位等）发生时和发生后， 结构仍能保持必需的承载力和稳定性，不致发生倒塌或连续 破坏而造成生命财产的严重损失。 ◆ 适用性 Serviceability 结构在正常使用荷载作用下具有良好的工作性。如不产 生影响使用的过大变形或振幅，不发生足以让使用者感到不 安的过宽的裂缝等。
直接作用
[本章小结]
结构上的作用
间接作用 极限状态 结构的安全等级 结构的功能要求 使用年限 建筑结构的功能 极限状态 承载能力极限状态 正常使用极限状态
极限状态方程（Z=R-S） 按近似概率论的 极限状态设计法 实用设计表达式 分项系数 承载能力极限状态设计表达式 正常使用极限状态设计表达式 按极限状态设计时材料强度和荷载取值
（2）面荷载转化为线荷载的计算
B l B l l
3.作用效应与结构抗力
（1） 作用效应 Action Effect — 用S表示。
作用效应即为作用引起的构件内力、变形和裂缝等。
S < R 可靠 S = R 极限状态 S > R 失效
（2）结构抗力 Resistant —用R 表示 结构抵抗作用效应的能力，如受弯承载力Mu、受剪承载力Vu、容 许挠度[f]、容许裂缝宽度[w]。取决于材料的强度、截面尺寸及
■ 结构可靠性越高，建设造价投资越大。
■
如何在结构可靠与经济之间取得均衡，就是设计方法
要解决的问题。
2.1.2. 结构的极限状态的定义Limit State 整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计 规定的某一功能要求，这个特定状态称为该功能的极限状态。 能完成预定的各项功能时，结构处于有效状态；反之，则 处于失效状态，有效状态和失效状态的分界，称为极限状态， 是结构开始失效的标志。
在结构设计基准期内不一定出现，一 旦出现，其值很大且持续时间很短的 Accidental load 荷载，如爆炸力、撞击力等； 偶然荷载A
2. 荷载的标准值 Qk、Gk
荷载标准值是荷载的基本代表值。指结构构件在使用期间 的正常情况下可能出现的最大荷载值，采用数理统计的方法确 定的具有一定概率的最大荷载值称为荷载的标准值。 荷载标准值的计算 （1）自重标准值的计算 已知，梁的跨度为l， 横截面面积为A，重 度为γ。 求，计算简图？ gk l
◆ 耐久性 Durability
结构在正常维护条件下应有足够的耐久性。完好使用到 设计规定的年限。如，混凝土不发生严重风化、腐蚀、脱落， 钢筋不发生锈蚀等。
◆ 结构的可靠性 reliability
■
可靠性——安全性、适用性和耐久性的总称
指结构在规定的使用期限内，在规定的条件下（正常设计、 正常施工、正常使用和维护），完成预定结构功能的能力。 设计基准期：指一个工程结构在正常使用和正常维护条件 下，能够满足其可靠度的时间。
计算模式等。
2.3 混凝土结构极限状态设计法的
实用设计表达式
一、承载能力极限状态实用设计表达式。 混凝土规范规定
K
K S ≤R
——承载力安全系数，见教材P196，附表1-1. 附表1-1 混凝土结构构件的承载力安全系数K
1 基本 组合 1.35 偶然 组合 1.15 基本 组合 1.20 2、3 偶然 组合 1.00 基本 组合 1.15 4、5 偶然 组合 1.00
（2）偶然组合 ——偶然状况下永久作用、可变作用与一种偶然作用 的效应组合。
S 1.05SG1k 1.2SG 2k 1.2SQ1k 1.1SQ2k 1.0S Ak
S Ak ——偶然荷载标准值产生的荷载效应。
二、 正常使用极限状态设计表达式
按正常使用极限状态设计时，变形过大或裂缝过宽虽影响 正常使用，但危害程度不及承载力引起的结构破坏造成的损失 那么大，所以可适当降低对可靠度的要求。
i 2
n
作业题
Chapter2-1
某钢筋混凝土简支梁，结构安全级别为Ⅰ级，梁的跨长为4.0m， 承受的永久荷载标准值为：均布荷载gk=4.5kN/m（含自重）， 集中荷载Pk=15kN，持久状况下可变荷载标准值为qk=1.5kN/m， 求按承载能力计算时，跨中弯矩组合设计值。 Gk=15kN qk=1.5kN/m gk=4.5kN/m l0=4.0m
S 1.05SG1k 1.2SG 2k 1.2SQ1k 1.1SQ2k
当永久荷载对结构起有利作用时
S 0.95SG1k 0.95SG 2k 1.2SQ1k 1.1SQ2k
SG1k ——自重、设备等变异性很小的永久荷载标准值产生的荷
载效应； SG 2k ——土压力、淤沙压力及围岩压力等变异性稍大的永久荷 载标准值产生的荷载效应； SQ1k ——一般可变荷载标准值产生的荷载效应； SQ 2k ——可控制其不超出规定限值的可变荷载标准值产生的荷 载效应。
试求（1）混凝土的弹性模量； （2）变形模量；
（3）弹性系数； （4）当
f c时上述三个参数的值。
六、结构可靠性的含义是什么？它包含哪些功能要求？
七、有没有绝对可靠的结构？为什么？ 八、什么是荷载标准值？准永久值？