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第二章 混凝土结构基本设计原则
第二章 混凝土结构基本设计原则
▲ 工程结构需要安全适用、经济合理；这只有技术先进才能实现。
▲ 实际工存在多种不确定性；
▲工基本设计原则就是研究各种不确定性问题，实现可靠性与的最佳平衡。
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结构设计方法
容许应力设计法
破损阶段设计法
极限状态设计法
以概率论为基础的极限状态设计法
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容许应力设计法
◎钢筋混凝土结构的受力性能不是弹性的；
◎结构中一点达到容许应力，结构即认为失效；
◎没有考虑结构功能的多样性要求；
◎安全系数是凭经验确定的，缺乏科学依据。
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破损阶段设计法
◎整个截面达到极限承载力才认为失效，考虑了材料塑性和强度的充分发挥，极限荷载可以直接由试验验证，构件的总安全度较为明确。
◎但安全系数K仍然凭经验确定。
◎没有考虑结构功能的多样性要求的问题。
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极限状态设计法
除要求对承载力极限状态进行设计外，还包括了挠度和裂缝宽度（适用性）的极限状态的设计。
对于承载力极限状态，针对荷载、材料的不同变异性，不再采用单一的安全系数，而采用的多系数表达。
◎ 材料强度 fck 和 fsk 是根据统计后按一定保证率取其下限分位值，反映的材料强度的变异性。
◎ 荷载值 qik 也尽可能根据各种荷载的统计资料，按一定保证率取其上限分位值。
◎ 荷载系数 kqi ，材料强度系数 kc 和 ks 仍按经验确定，但对于不同荷载的变异大小，可取不同的荷载系数。
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以概率理论为基础的极限状态设计法
由于实际结构中的不确定性，因此无论如何设计结构，都会有失效的可能性存在，只是可能性大小不同而已。
为了科学定量的表示结构可靠性的大小，采用概率方法是比较合理的。
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一、作用的概念：
使结构产生内力或变形的原因，分直接作用和
间接作用两种。
直接作用：是指施加在结构上的集中力或分布力，
即荷载。
间接作用：是指引起结构外加变形或约束变形的原
因（混凝土收缩、温度变化、基础差异
沉降、地震等）。
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作用在结构上并使结构产生内力（如弯矩、剪力、轴向力、扭矩等）、变形、裂缝等作用称为作用效应或荷载效应。
荷载和荷载效应之间通常按某种关系相联系。
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（按随时间的变异性可分为三类）
1、永久作用：在结构使用期间，其量值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计的作用。
二、作用的分类：
如结构自重、土压力、预应力、地基沉降、焊接等。
2、可变作用：在结构使用期间，其量值随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略的作用。
如楼面活荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载、汽车荷载、温度变化等。
3、偶然作用：在结构使用期间不一定出现，而一旦出现其量值很大且持续时间很短的作用。
如爆炸力、撞击力、罕遇的地震等。
第二章 混凝土结构基本设计原则
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第二章 混凝土结构基本设计原则
三、荷载标准值
是荷载的基本代表值，为设计基准期内最大荷载概率分布的某个分位值。
1、 永久荷载标准值：按设计尺寸与材料重力密度的乘积计算。。
2、可变荷载标准值：
为设计基准期内最大荷载概率分布的某个分位值。
对于建筑结构，查荷载规范GB50009。
对于道桥结构，查公路桥涵设计通用规范JTG D60。
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结构的功能
结构的功能
（包括安全性、适应性和耐久性）
一、 结构的安全等级
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根据结构破坏后果的影响程度分为三级。
安全等级
破坏后果
建筑物类型
一级
很严重
重要的建筑物
二级
严 重
一般的建筑物
三级
不严重
次要的建筑物
建筑结构的安全等级
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