砌体结构设计方法PPT学习教案.pptx

会计学
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砌体结构设计方法

结构可靠度：是指在规定的时间和条件下，工程结构完成预定功能的概率。
结构可靠度设计方法是随着各种学科和技术的进步而不断的演变：
古代经验法→容许应力设计法→破坏阶段设计法→极限状态设计法→以概率理论为基础的设计方法。
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1）古代经验设计法
人们凭经验建造砖、石、土结构，认为不倒不垮就是安全可靠。
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2）安全系数设计法
将砌体看成是理想的弹性材料，未考虑结构材料的塑性性能，按材料力学的方法计算构件在外荷载作用下的应力 ，要求荷载作用下构件的计算应力 不超过砌体材料的容许应力 ，这种方法称作容许应力设计法。其一般表达式为：
为保结构安全，根据经验引入一大于1的安全系数K则容许应力 ：
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3）破坏阶段设计法
引入修正系数调整弹性理论计算和破坏试验结果的差异，原苏联规范（Y－57－43）1943年正式采用按破坏阶段的设计方法，其一般表达式为：
式中，K为按经验确定的安全系数 。
　解放初期，我国部分地区采用前苏联规范按破坏阶段进行设计。
截面几何特征值
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4）三系数表达的极限状态设计法
考虑荷载的不确定性以及材料强度的变异性，1955年前苏联颁布了按极限状态进行设计的规范（HNTY120-550）。其一般表达式为：
三种极限状态：
（1）承载能力极限状态；
（2）变形极限状态；
（3）裂缝出现和变形开展极限状态。
荷载系数
工作条件系数
砌体匀质系数
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三系数
（1）荷载系数 n 〖考虑统计荷载标准值的超载〗
（2）材料系数 k 〖考虑材料性能变异〗
（3）工作系数 m 〖考虑材料在不同工作条件下作用发挥程度〗
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5）以概率理论为基础的设计方法
20世纪60年代美国一些学者考虑一些随机因素的影响，提出以概率论为基础的适用方法，从而对结构可靠度进行比较科学的定量分析。
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第一阶段
自20世纪50年代至20世纪70年代初，我国基本上沿用原苏联的设计规范。
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第二阶段（1973年11月～1989年底）
改进采用了多系数分析、单一系数表达的方法，1973年我国自行编制的第一部砌体结构设计规范《砖石结构设计规范》（GBJ3－73）半统计、半经验的极限状态设计计算方法中一般的承载能力设计计算表达式为：
                                               　
上式中安全系数：　　                                         
K1――砌体强度变异影响系数（同类试件统计分析）
K2――缺乏系统试验对砌体强度变异影响系数
K3――砌筑质量影响系数
K4――尺寸偏差，计算假定误差等影响系数
K5――荷载变异影响系数
C ――组合系数
优点：以多系数分析、单系数表达确定安全系数，计算方便直观
缺点：无法定量计算所设计的结构具有多少保证率
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