第二章凝土结构设计基本原理混凝土耐久性ppt课件

《第二章凝土结构设计基本原理混凝土耐久性ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第二章凝土结构设计基本原理混凝土耐久性ppt课件（92页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、第二章 钢筋混凝土构造设计根本原理深圳大学土木工程学院交通工程系周海俊土木学院C101,:26535403:haijunszu.edu根本要求根本要求1.1.了解构造上的作用、作用效应、构造抗力；了解构造上的作用、作用效应、构造抗力；2.2.构造的功能要求、构造功能的极限形状；构造的功能要求、构造功能的极限形状；3.3.了解概率极限形状设计方法，了解可靠度、可靠目的了解概率极限形状设计方法，了解可靠度、可靠目的的概念；的概念；4.4.掌握概率极限形状设计适用表达式；掌握荷载各种代掌握概率极限形状设计适用表达式；掌握荷载各种代表值和强度值的取法，并可以根据不同设计要求进展相表值和强度值的取法，并

2、可以根据不同设计要求进展相应的荷载组合。应的荷载组合。构造的可靠性概念构造构件的可靠性具有足够的承载力和变形才干平安性适用性耐久性在运用荷载下不产生过大的裂痕和变形在一定时期内维持其平安性和适用性的才干预定的作用资料的性能截面尺寸，配筋及构造要求功能要求设计设计+目录n构造设计方法的开展n概率极限形状设计法的根本概念n我国公路桥涵设计规范的计算原那么n资料强度的取值n作用的代表值和作用效应组合1.构造设计方法的开展n阅历承载力法：n允许应力法n破损阶段法n极限形状设计法n以概率论为根底的极限形状设计法在规定的规范荷载下，按弹性实际计算得到的构件截面任一点的应力不大于允许应力值f构造资料的极限应

3、力(强度)，由实验而定；K平安系数，根据工程阅历客观判别优点：简单适用,把一切影响构造平安的不利要素用K1表示。缺陷：缺乏明确的构造可靠度概念，没有反映资料的塑性特征，计算结果偏于保守。允许应力法=f/K破损阶段法20世纪30年代前苏联学者首先提出思索砼塑性特征的破坏阶段计算方法KSRR思索资料塑性性能的整个截面的极限承载力，由实验得出的阅历公式计算；S最大荷载产生的内力；K平安系数，由阅历确定优点：反映资料的塑性特征；单一平安系数，简单适用。缺陷：缺乏明确的构造可靠度概念，没有思索正常运用条件。极限形状设计法20世纪50年代前苏联同一位学者提出，破损阶段法的延伸。S(kqiqik)R(fck

4、/kc,fsk/ks,As,b)fck,fsk 资料强度，根据大量实验数据统计后，按一定保证 率确定的下限分位值，反映资料强度的变异性。q 根据各种荷载的实测统计资料，按一定保证率的上限分位值；kq，kc，ks 荷载和资料强度的分项系数，阅历确定；As,b 截面几何尺寸。优点：各分项系数用统计方法确定；资料和荷载不同的分项系数。缺陷：没有从整体思索可靠度。以概率论为根底的极限形状设计法水准水准II半概率设计法半概率设计法荷载和抗力作为根本变量，没有整体的可靠度概念荷载和抗力作为根本变量，没有整体的可靠度概念水准水准IIII近似概率设计法近似概率设计法概率论和数理统计给可靠度下定义，建立可靠度和

5、极限方程的概率论和数理统计给可靠度下定义，建立可靠度和极限方程的关系关系水准水准IIIIII全概率设计法全概率设计法构造的各种根本变量采用随机变量和随机过程，整个构造概率构造的各种根本变量采用随机变量和随机过程，整个构造概率分析分析本规范采用以概率论为根底的极限形状设计方法，按分项系数的设计表达式进展设计。JTG D62-2019目录n构造设计方法的开展n概率极限形状设计法的根本概念n我国公路桥涵设计规范的计算原那么n资料强度的取值n作用、作用的代表值和作用效应组合2.概率极限形状设计法的根本概念可靠度构造极限形状失效概率和可靠目的可靠度构造在规定的时间内在规定的条件下完成预定功能的概率。可靠

6、性概率度量，建立在数学统计根底上，经过调查，统计，计算分析确定。规定的时间：设计基准期规定的时间：设计基准期(Reference Period)为确定可变作用及与时间有关的资料性能等取值而选用的时间参数，我国公路桥梁构造的设计基准期一致取100年。*与设计运用年限 Design Working Life 的区别 规定的条件规定的条件正常设计，正常运用，正常施工条件，不思索人为过失的影响平安性平安性 Safety适用性适用性 Serviceability 构造在正常运用期间，具有良好的任务性能。如不发生影响正常构造在正常运用期间，具有良好的任务性能。如不发生影响正常运用的过大的变形挠度、侧移、振

7、动频率、振幅，或产运用的过大的变形挠度、侧移、振动频率、振幅，或产生让运用者感到不安的过大的裂痕宽度。生让运用者感到不安的过大的裂痕宽度。耐久性耐久性 Durability 构造在正常运用和正常维护条件下，应具有足够的耐久性。即在构造在正常运用和正常维护条件下，应具有足够的耐久性。即在各种要素的影响下混凝土碳化、钢筋锈蚀，构造的承载力和各种要素的影响下混凝土碳化、钢筋锈蚀，构造的承载力和刚度不应随时间有过大的降低，而导致构造在其预定运用期间内刚度不应随时间有过大的降低，而导致构造在其预定运用期间内丧失平安性和适用性，降低运用寿命。丧失平安性和适用性，降低运用寿命。预定功能预定功能适用性耐久性平

8、安性构造的可靠性构造设计就是实现可靠性构造设计就是实现可靠性与经济性的最正确平衡与经济性的最正确平衡设计方法设计方法The Design Methods构造极限形状(Limit State)定义：整个构造或构造的一部分超越某一特定形状而不能满足设定义：整个构造或构造的一部分超越某一特定形状而不能满足设计规定的某一功能要求，那么此特定形状为该功能的极限形状。计规定的某一功能要求，那么此特定形状为该功能的极限形状。承载才干极限形状承载才干极限形状正常运用极限形状正常运用极限形状承载才干极限形状承载才干极限形状(Ultimate Limit State)对应于构造或构件到达最大承载才干或到达不适宜于

9、继续承载的变形 整个构造或构造的一部分作为刚体失去平衡。如烟囱在风力作用下发生整体倾覆，或挡土墙在土压力作用下发生整体滑移；构造构件或其衔接因超越资料强度包括疲劳破坏而破坏。如轴压柱中混凝土到达fc,阳台、雨蓬等悬挑构件因钢筋锚固长度缺乏而被拔出,或构件因过度变形而不适于继续承载；构造转变为机动体系。如简支板、梁，由于截面到达极限抗弯强度,使构呵斥为机动体系而丧失承载才干；构造或构件丧失稳定。如细长柱达临界荷载发生失稳破坏；地基丧失承载才干而破坏。正常运用极限形状正常运用极限形状(Serviceability Limit State)对应于构造或构件到达正常运用或耐久性的某项规定限值影响正常运

10、用或外观的变形(过大的crack)；影响正常运用或耐久性能的部分损坏；影响正常运用的振动(不温馨，影响精细仪器运作的振动)；影响正常运用的其它特定形状(如沉降过大,侵蚀性介质作用下腐蚀等)。根本设计原那么根本设计原那么The Basic Design ApproachDesign of StructuresStrengthDeformation承载力极限形状设计方法正常运用极限形状设计方法失效概率和可靠目的构造上的作用和抗力构造上的作用和抗力功能函数功能函数失效概率失效概率可靠目的可靠目的目的可靠目的目的可靠目的构造上的作用和抗力构造上的作用和抗力使构造产生内力、变形、应力、应变的一切缘由统称

11、为作用。使构造产生内力、变形、应力、应变的一切缘由统称为作用。直接作用：通常是以力的方式作用，荷载间接作用：以变形的方式作用(如砼收缩、温度变化、焊接变形、根底沉降、地震等 按方式分按随时间的变异永久作用(permanent action)可变作用(variable action)偶尔作用(accidental action)构造上的作用和抗力构造上的作用和抗力:随机变量随机变量作用效应(S)：荷载、地震、温度、不均匀沉降等要素作用于构造构件上,在构造构件内产生的内力和变形称为作用效应.构造或构造构件接受内力和变形的才干称为构造抗力(R),如构件的受弯承载力、构件的刚度等.构造上的作用构造上的

12、作用 作用和作用效应作用和作用效应作用在构造上并使构造产生内力如弯矩、剪力、作用在构造上并使构造产生内力如弯矩、剪力、轴向力、扭矩等、变形、裂痕等作用称为作用效轴向力、扭矩等、变形、裂痕等作用称为作用效应或荷载效应。应或荷载效应。桥梁作用分类n随时间的变异分为n永久作用(Permanent action):n 在构造设计运用期间，其量值不随时间而变化或其变化值与平均值相较可忽略不计的作用。n可变作用(Variable action):n 在构造运用期间，其量值 随时间而变化，其变化值与平均值比较不可忽略的作用。n偶尔作用(Accidental action):n 在构造运用期间出现的 概率很小

13、，一旦出现，其值很大且继续时间很短的作用。作用分类表Z=g(X1,X2,Xn)功能函数功能函数描画构造的极限形状，设有n个随机变量当Z=0,极限形状方程。假设只需荷载效应和构造抗力两个随机变量Z=g(R,S)=R-S0，构造可靠=0，构造处于极限形状0 构造可靠；构造可靠；Z=0 构造处于极限形状；构造处于极限形状；Z0 构造失效构造失效构造的可靠概率与失效概率的关系构造的可靠概率与失效概率的关系 f(Z)ZbZzPfZ=R-S ZPr=1-Pf0)(dZZfpf0()spf Z dZ可靠概率：可靠概率：失效概率：失效概率：平安的概念是相对的，所谓平安的概念是相对的，所谓“平安只是失平安只是失

14、效概率相对较小而已，失效概率不能够为效概率相对较小而已，失效概率不能够为零，故不存在绝对平安的构造。零，故不存在绝对平安的构造。应该经过设计把失效概率控制在某一个可应该经过设计把失效概率控制在某一个可以接受的限制以下就可以。以接受的限制以下就可以。1rfpp失效概率越小，表示构造可靠性越大。失效概率越小，表示构造可靠性越大。The normal probability distribution defined by the equation:p(x)=(-x +),-N(，2)222)(21xeP(a b)=badxxp)(YZo-3-2-12 31-3-2-2 3x-xz=z1z=z2The

15、 total area bounded by this curve and x-axis=1;The area under the curve between z=z1 and z=z2 represents the probability that z lies between z1 and z2.For instance:-，+:68.26%,-2，+2:95.44%,-3，+3:99.74%,()()1Pp x dx Fig.3-3:Area under the normal probability distribution补充There is only a 5%probability

16、that the value of x would fall below the mean value by 1.64 times the standard deviation.It is of special interest in limit state design.x ，1.645:95%,，2:97.73%.规范正态分布:-N(0，1)Value of z for one tail of the diagram having a prescribed area失效概率失效概率Pf来度量构造的可靠性具有明确的意义，但计算繁琐，可以来度量构造的可靠性具有明确的意义，但计算繁琐，可以利用可

17、靠度目的利用可靠度目的替代失效概率来度量构造的可靠性。替代失效概率来度量构造的可靠性。可靠目的可靠目的ZZmb22()21()2xp ze0(0)()fPP Zp z dz f(Z)ZbZzPfZ=R-S ZPr=1-Pf f(Z)bPfZ=R-S Z/ZPr=1-Pfzt2/21()()2tfPedt b ()规范化正态分布函数规范化 zz平均值；平均值；zz规范差规范差失效概率失效概率Pf与可靠目的与可靠目的有着一一对应的关系有着一一对应的关系值愈大，失效概率值愈大，失效概率Pf值就愈小；值就愈小；值愈小，失效概率值愈小，失效概率Pf值就愈大。值就愈大。b 值 2.7 3.2 3.7 4.

18、2 失 效 概 率 Pf 3.5 10-3 6.9 10-4 1.1 10-4 1.3 10-5 例：因S-N(mS,S)、R-N(mR,R)分别服从正态分布,所以Z=RS(mZ,Z)也服从正态分布。17,Sept22RSZZRSmmmb可靠目的1967年Cornell提出设计根据：设计根据：b bb b 22 RSRSmmb RRSSmm b b 22RSRS（）分别线性化1 1 RRSSmm b b（）（）RORSOSmm0dSR目的可靠目的目的可靠目的为使构造设计平安和经济合理，确定一个公众所能接受的建筑构造的失效概率或可靠目的，称为目的可靠目的(允许失效概率)破坏类型破坏类型安全等级安

19、全等级一级一级二级二级三级三级延性破坏延性破坏4.74.74.24.23.73.7脆性破坏脆性破坏5.25.24.74.74.24.2GB/T 50283-2019耐久情况的极限承载才干极限形状相关要素：平安等级，破坏方式，极限形状根据桥涵构造破坏后的严重程度，公路桥涵构造的设计平安等级根据桥涵构造破坏后的严重程度，公路桥涵构造的设计平安等级 设计平安等级设计平安等级 桥涵构造桥涵构造 构造重要性系数构造重要性系数0 一级一级 特大桥、重要大桥特大桥、重要大桥 1.1 二级二级 大桥、中桥、重要小桥大桥、中桥、重要小桥 1.0 三级三级 小桥、涵洞小桥、涵洞0.9“重要的大桥、小桥是指高速公路

20、和一级公路、国防公路上及城市附近交通忙重要的大桥、小桥是指高速公路和一级公路、国防公路上及城市附近交通忙碌公路上的桥梁。碌公路上的桥梁。桥涵涵洞的分类桥涵涵洞的分类 桥涵分类桥涵分类 多孔跨径总长多孔跨径总长(m)单孔跨径单孔跨径(m)特大桥特大桥 大于大于1000 大于大于150 大桥大桥 100-1000 40-150 中桥中桥 30-100 20-40 小桥小桥 8-30 5-20 涵洞涵洞 -小于小于5目录n构造设计方法的开展n概率极限形状设计法的根本概念n我国公路桥涵设计规范的计算原那么n资料强度的取值n作用的代表值和作用效应组合3.我国公路桥涵设计规范的计算原那么JTG D62-2

21、019JTG D62-2019：近似概率极限形状设计方法，设计计算满足承载才干极：近似概率极限形状设计方法，设计计算满足承载才干极限形状和正常运用极限形状的各项要求限形状和正常运用极限形状的各项要求三种设计工况承载才干极限形状计算表达式耐久情况正常运用极限形状计算表达式其它情况表达式构造从施工到运用全过程中，代表一定时段内的一组物理条件，构造从施工到运用全过程中，代表一定时段内的一组物理条件，设计时必需做到使构造在该时段内不超越有关极限形状。设计时必需做到使构造在该时段内不超越有关极限形状。根据构造在施工和运用中的环境条件和影响根据构造在施工和运用中的环境条件和影响,分以下三种设计分以下三种设

22、计情况：情况：1)1)耐久情况。在构造运用过程中一定出现，其继续期很长的情耐久情况。在构造运用过程中一定出现，其继续期很长的情况。继续期普通与设计运用年限为同一数量级；况。继续期普通与设计运用年限为同一数量级；2)2)短暂情况。在构造施工和运用过程中出现概率较大短暂情况。在构造施工和运用过程中出现概率较大,而与设而与设计运用年限相比计运用年限相比,继续期很短的情况，如施工和维修等；继续期很短的情况，如施工和维修等；3)3)偶尔情况。在构造运用过程中出现概率很小偶尔情况。在构造运用过程中出现概率很小,且继续期很短的且继续期很短的情况。如火灾、爆炸、撞击等。情况。如火灾、爆炸、撞击等。三种设计工况

23、(Design Situation of Structures)耐久情况耐久情况短暂情况短暂情况偶尔情况偶尔情况承载才干极限形状承载才干极限形状正常运用极限形状正常运用极限形状必需必要规定桥梁构造的承载才干极限形状的计算以塑性实际为根底，设计原那么是作用效应最不利组合的设计值必需小于或等于构造抗力的设计值：0dSR),(ddafRR 式中 0 构造重要性系数，Sd作用或荷载效应其中汽车荷载应计入冲击系数的组合设计值；R构件承载力设计值；fd 资料强度设计值；ad 几何参数设计值，当无可靠数据时，可采用几何参数规范值，即设计文件规定值。承载才干极限形状计算表达式耐久情况正常运用极限形状计算表达式

24、公路桥涵正常运用极限形状对应于桥涵及其构件到达正常运用或耐久性的某项限值形状，属于校核性质。以弹性或弹塑性实际为根底，都构件的开裂，裂痕宽度和挠度进展验算1SCS正常运用极限形状的作用效应组合设计值；C1构造构件到达正常运用要求所规定的限值。其它情况表达式对钢筋砼和预应力混凝土受力构件按短暂情况设计时计算在制造、运输及安装等情况下由自重、施工荷载产生的应力小于规定的限值按耐久情况设计预应力砼构件时，应计算运用阶段的应力小于限值。2SCS作用规范值；C2构造功能的限值。正常运用极限形状的限值挠度限值控制变形的缘由保证构造的运用功能要求防止构造性能与设计假定不符防止对非构造构件产生不良影响保证人们

25、的觉得在可接受程度内挠度限值 钢筋混凝土受弯构件 钢构造受弯构件裂痕宽度限值确定最大裂痕宽度需思索的要素外观要求耐久性要求环境条件和构件的任务条件规范规定的最大裂痕宽度 最大裂痕宽度 0.10.2mm 目录n构造设计方法的开展n概率极限形状设计法的根本概念n我国公路桥涵设计规范的计算原那么n资料强度的取值n作用的代表值和作用效应组合4.资料强度的取值资料强度目的的取值原那么混凝土强度规范值和设计值钢筋的强度规范值和设计值构造抗力R计算包含资料的强度，涉及到的量值有平均值，规范值和设计值。资料强度目的的取值原那么资料强度是随机变量，其量测值受各种要素的影响。为合理取用资料强度，采用了规范值和设计

26、值。规范值(Characteristic value of material strength)设计构造或构件的根本代表值，正态分布fm-1.645 fmkmm1.645(1 1.645)fff国际规范(ISO3893)规定，资料强度规范值由强度概率分布的0.05分位值确定，即资料强度小于规范值的能够性只需5%，强度规范值具有95%的保证率。设计值(Design value of material strength)充分思索资料的离散性及不可防止的施工误差等要素带来的实践强度低于规范值的能够性在承载力极限形状计算中引入强度分项系数m，那么资料的设计值 f=fk/mm根据不同资料，目的可靠目的b

27、及工程阅历确定混凝土强度规范值和设计值混凝土立方体抗压强度规范值fcu,k混凝土强度等级cu,kmmcu1.645(1 1.645)fff混凝土轴心抗压强度规范值fckcmc1c2cu,m0.88ff c1棱柱体强度与立方体强度之比值，对C50及C50以下混凝土取0.76；C55取0.78,对C80砼取0.82,中间按线性规律变化；c2C40以上混凝土脆性折减系数，对C40取1.0，对C80取0.87，中间按线性规律变化。0.88-思索实践构件与试件混凝土强度之间的差别，对混凝土强度的修正系数。ckcmc(1 1.645)ffckc1c2cu,k0.88ff cuccdckm/ff混凝土轴心抗

28、压强度设计值fcdm=1.45(根据二级平安等级脆性破坏目的可靠目确实定)混凝土抗 拉 强度规范值ftk0.55tmc2cu,m0.3952fft,kt,mt(1 1.645)ff0.550.45tkcu,kf150c20.88 0.395(1 1.645)ffcut混凝土抗 拉 强度设计值ftdtdtkm/ffP419 见附表1钢筋的强度规范值和设计值普通钢筋规范值fsk：采用国家规范的钢筋屈服点，具有95%保证率余热处置规范值fsk：440MPa400MPa，闪光对焊后强度降低钢绞线和钢丝fpk：国家规范规定的极限抗拉强度钢筋抗拉设计值sdskfs/fffs=1.2(根据二级平安等级延性破

29、坏目的可靠目确实定)sds spdppfEfE钢筋抗压设计值sp0.0020.002必需不大于钢筋的抗拉强度设计值fsdpdsksk0.85/1.25/1.47fff例：HRB335钢筋5sdss2.0 100.002400MPafEsdskfs/335/1.2280MPaffsd280MPaf目录n构造设计方法的开展n概率极限形状设计法的根本概念n我国公路桥涵设计规范的计算原那么n资料强度的取值n作用的代表值和作用效应组合5.作用的代表值和作用效应组合作用的代表值作用效应组合作用的代表值公路桥涵设计时，对不同的作用应采用不同的代表值1 永久作用应采用规范值作为代表值。2 可变作用应根据不同的

30、极限形状分别采用规范值、频遇值或准永久值作为其代表值。承载才干极限形状设计及弹性阶段计算构造强度时应采用规范值作为可变作用的代表值。正常运用极限形状按短期效应(频遇)组合设计时，应采用频遇值作为可变作用的代表值；按长期效应(准永久)组合设计时，应采用准永久值作为可变作用的代表值。3 偶尔作用取其规范值作为代表值。规范值频遇值准永久值永久作用可变作用偶尔作用ULS和弹性阶段构造强度SLS短期效应组合SLS长期效应组合规范值构造构件在运用期间的正常情况下能够出现的最大作用Sm Sm+1.645)645.11(645.1mmkSSS各种作用的根本代表值永久作用的规范值：普通根据设计图纸的尺寸和资料的

31、规范容重计算。可变作用的规范值：根据观测资料和实验数据,并思索工程实际阅历,取其设计基准期最大荷载概率分布的某一分位值确定。偶尔作用的规范值：应根据调查、实验资料，结合工程阅历确定。对于构造设计而言，如何设计的平安呢？对于构造设计而言，如何设计的平安呢？荷载取值越大，内力值就越大，构件截面尺寸也愈大，荷载取值越大，内力值就越大，构件截面尺寸也愈大，构造愈平安；构造愈平安；资料强度取值越低，构造所需截面越大，构造愈平安资料强度取值越低，构造所需截面越大，构造愈平安kmm1.645(1 1.645)fffkmm1.645(1 1.645)SSS荷载规范值：荷载规范值：资料强度规范值：资料强度规范值

32、：1.645保证率系数。保证率系数。荷载规范值荷载规范值实践荷载低于规范值的概率为实践荷载低于规范值的概率为95；资料强度规范值资料强度规范值实践强度高于规范值的概率为实践强度高于规范值的概率为95；Sm Sm+1.645fm-1.645 fm频遇值在设计基准期内，可变作用超越的总时间为规定的较小比率或超越次数为规定次数的作用值。构造上频繁出现且量值较大的作用。k1S1频遇值系数1准永久值在设计基准期内，可变作用超越的总时间约为设计基准期一半的作用值。构造上经常出现且量值较小的作用。k2S2准永久值系数1psi:作用设计值规范值与分项系数的乘积。分项系数是思索作用超越规范值的能够性作用效应组合

33、构造上同时作用有多种荷载时要思索作用效应的组合。其中对构造构件产生总效应最不利的一组组合称为最不利组合，按其进展设计承载才干极限形状设计时的效应组合正常运用极限形状设计时的效应组合承载才干极限形状设计时的效应组合公路桥涵构造按承载才干极限形状设计时，应采用以下两种作用效应组合1.1.根本组合根本组合 永久作用设计值效应与可变作用设计值效应永久作用设计值效应与可变作用设计值效应相组合，其效应组合表达式为：相组合，其效应组合表达式为：mn0ud0GiGikQ1Q1kcQjQjki=1j=2(+)SSSSmn0ud0GidQ1dcQjdi=1j=2=(+)SSSS或或c除汽车荷载含汽车冲击力、离心力

34、外其他可变荷载效应的组合系数符号阐明2 2 偶尔组合偶尔组合 永久作用规范值效应与可变作用某种代永久作用规范值效应与可变作用某种代表值效应、一种偶尔作用规范值效应相组合。偶尔作表值效应、一种偶尔作用规范值效应相组合。偶尔作用的分项系数取用的分项系数取1.01.0；与偶尔作用同时出现的可变作用，；与偶尔作用同时出现的可变作用，可根据观测资料和工程阅历取用适当的代表值。地震可根据观测资料和工程阅历取用适当的代表值。地震作用规范值及其表达式按现行作用规范值及其表达式按现行 规定采用。规定采用。承载才干极限形状设计时的效应组合正常运用极限形状设计时的效应组合公路桥涵构造按正常运用极限形状设计时，应根据

35、不同的设计要求，采用以下两种效应组合1.1.作用短期效应作用短期效应 永久作用规范值效应与可变作用频遇值永久作用规范值效应与可变作用频遇值效应相组合，其效应组合表达式为：效应相组合，其效应组合表达式为：mnsdGik1jQjki 1j 2 SSS 2.2.作用长期效应作用长期效应 永久作用规范值效应与可变作用准永久永久作用规范值效应与可变作用准永久值效应相组合，其效应组合表达式为：值效应相组合，其效应组合表达式为：mnldGik2jQjki 1j 2 SSS 符号阐明见教材P58符号阐明见教材P58设计思绪设计思绪确定荷载及荷载效应初步选定构件尺寸确定构造计算简图RS0按照构造规定配筋NoYe

36、smax构件设计完成NoYes小结1.建筑构造的功能要求是：平安性、适用性、耐久性。构造在规定的时间内，规定的条件下，完成预定功能的概率称为构造的可靠度。2.构造上的作用、作用效应S、构造的抗力R都是随机变量：当SR时，构造失效；S=R时，构造处于极限形状。构造的可靠概率和失效概率之和为1。构造的极限形状分两种：一种是承载才干的极限形状，一种是正常运用的极限形状。3.概率极限形状设计方法用可靠目的反映可靠概率的大小，但用计算可靠概率较复杂，工程设计中采用适用设计表达式，用分项系数表示的方式进展设计。对于适用设计表达式中的每个符号，都应了解其意义。4.作用分永久作用、可变作用和偶尔作用。构造设计

37、时，对不同的作用应采用不同的代表值。永久荷载采用规范值作为代表值；可变作用根据设计要求，采用规范值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值。其中规范值为根本代表值，其他代表值可由规范值乘以相应的系数得到；偶尔作用取其规范值作为代表值。5.不同的设计要求有不同的作用组合。承载才干极限形状，用作用的根本组合和偶尔组合，适用表达式中应思索构造的重要性系数；正常运用极限形状，采用荷载的规范组合、频遇组合或准永久组合，适用表达式中不思索构造的重要性系数。1、假设用S表示构造或构件截面上的荷载效应，用R表示构造或构件截面的抗力，构造或构件截面处于极限形状时，对应于 式。a、RS b、RS c、RS d、RS2

38、、设计基准期是为确定可变荷载及与时间有关的资料性能取值而选用的时间参数，是采用设计基准期为 年确定的。a、25 b、50 c、100 d、753、以下 形状应按正常运用极限形状验算。a、构造作为刚体失去平衡 b、影响耐久性能的部分损坏c、因过度的塑性变形而不适于继续承载 d、构件失去稳定4、作用代表值有规范值、频遇值和准永久值，其中 为作用的根本代表值。a、组合值 b、准永久值 c、频遇值 d、规范值5、对一切钢筋混凝土构造构件都应进展。a、抗裂度验算 b、裂痕宽度验算 c、变形验算 d、承载才干计算练习 6、以下 项属于超出正常运用极限形状。a、在作用设计值作用下轴心受拉构件的钢筋已到达屈服

39、强度 b、在作用规范值作用下梁中裂痕宽度超出限值 c、吊车梁垫板下混凝土部分受压承载力缺乏 d、构件失去稳定7、承载才干极限形状设计时，应进展作用效应的。a、根本组合和偶尔组合 b、根本组合和规范组合 c、偶尔组合和规范组合 d、规范组合和准永久组合8、正常运用极限形状设计时，应进展作用效应的。a、规范组合、频遇组合和准永久组合 b、根本组合、偶尔组合和准永久组合 c、规范组合、根本组合和准永久组合 d、频遇组合、偶尔组合和准永久组合9、混凝土各项强度目的的根本代表值是。a、轴心抗压强度规范值 b、立方体抗压强度规范值 c、轴心抗压强度平均值 d、立方体抗压强度平均值10、混凝土立方体抗压强度

40、规范值按 确定？a、b、1.645 c、2 d、1.645 11、某批混凝土经抽样，强度等级为C30，意味着该混凝土。a、立方体抗压强度到达30N/mm2的保证率为95 b、立方体抗压强度的平均值到达30N/mm2 c、立方体抗压强度到达30N/mm2的保证率为5 d、立方体抗压强度设计值到达30N/mm2的保证率为9512、混凝土各种强度目的之间的关系是。a、fckfcu,kftk b、ftkfcu,kfck c、fcu,kftkfck d、fcu,kfckftk13、工程构造的可靠目的与失效概率Pf之间存在以下 关系。a、愈大，Pf愈大 b、与Pf呈反比关系 c、与Pf呈正比关系 d、与P

41、f存在一一对应关系，愈大，Pf愈小14、平安等级为二级的公路桥梁构造，当进展正截面受弯承载力计算时，要求目的可靠目的到达 。a、2.7 b、3.2 c、3.7 d、4.215、设功能函数Z=R-S,构造抗力R和作用效应S均服从正态分布，平均值R120KN，S60KN，变异系数R=0.12，S=0.15，那么 。a、2.56 b、3.53 c、10.6 d、12.41、构造可靠度定义中的“规定时间是指构造的设计基准期。2、构造上的永久作用的值在运用期间内不随时间变化。提示：或其变化值与平均值相比可忽略。3、构造上的荷载效应和构造抗力都是随机变量。4、我国现行公路桥梁构造设计规范采用的是近似概率法

42、。5、作用规范值是建筑构造按极限形状设计所采用的荷载根本代表值。6、构造的可靠目的越大，其失效概率就越小，构造运用的时间到达设计运用年限后，失效概率会增大。7、偶尔作用发生的概率很小，继续的时间短，但对构造呵斥的危害能够很大。8、构造的承载才干极限形状和正常运用极限形状是同等重要的，在任何情况下都应该计算。提示：承载才干极限形状重要，涉及到构造平安性问题。9、构造的承载才干极限形状和正常运用极限形状计算中，都采用荷载设计值，由于这样偏于平安。提示：正常运用极限形状采用荷载规范值。10、资料强度规范值是资料强度概率分布中具有一定保证率的偏低资料强度值。混凝土构造耐久性设计混凝土的耐久性DURAB

43、ILITY of CONCRETE 长期以来，人们不断以为混凝土资料是一种耐久性良好的资料，由于不少用其建造的构造物运用寿命长久。如一些早期建成的混凝土建筑物，曾经运用了100年上下依然完好。但与此同时不少构造物过早地毁坏，维修困难而且费用高昂，促使人们注重耐久性问题；许多大型构造物的兴建，例如海底隧道、跨海大桥、石油钻井平台、核废料储存容器等，对运用寿命提出了更高的要求，如100年、150年，甚至几百年混凝土构造耐久性的定义 混凝土构造的耐久性是指构造对环境介质作用气候作用、化学侵蚀、物理作用或任何其它破坏过程的抵抗才干长期坚持其良好的运用性能和外观完好性，从而维持混凝土构造的平安、正常运用

44、的才干。n影响耐久性的主要要素n混凝土的碳化和钢筋的锈蚀n环境中的侵蚀性介质：防止有害物质散溢、采用耐酸或耐碱混凝土、铸石贴面等n大气和雨雪呵斥的混凝土冻融循环：控制水灰比，提高密实性n冬季施工加氯盐：严厉制止运用氯盐n碱骨料反响：控制含活性成分的骨料，采用低碱水泥或掺入粉煤灰降低混凝土中的碱性。混凝土的碳化碳化的概念 硅酸盐混凝土的初始碱度高，钢筋外表构成氧化膜。空气中的CO2与其中的碱性水化物反响而降低Ph值。影响碳化的要素：环境要素 CO2的浓度，相对湿度、温度交替变化和资料本身的性质水泥用量、水灰比等减小碳化的措施合理设计混凝土配合比，规定水泥用量的低限值和水灰比的高限值，合理采用掺合

45、料；提高混凝土的密实性、抗渗性；规定混凝土维护层最小厚度；采用覆盖面层水泥砂浆或涂料等碳化深度的测定碳酸试液也可根据碳化深度和时间的关系预测碳化的深度n钢筋的锈蚀n锈蚀的条件：氧化膜破坏和含氧水分侵入n锈蚀的机理：电化学腐蚀，钢材中铁变成Fe2O3或Fe3O4而膨胀。n锈蚀的开展过程：坑蚀、环蚀、锈蚀面，严重时体积膨胀，导致沿钢筋长度出现纵向裂痕，并使混凝土维护层剥离，习称“暴筋n防止钢筋锈蚀的措施n降低水灰比，保证密实度，具有足够的混凝土维护层厚度，严厉控制氯含量；n采用覆盖层，防止CO2、O2、Cl-的渗入；n在海洋构造、强腐蚀介质中的混凝土构造中，可采用钢筋阻锈剂、防腐蚀钢筋、环氧涂层钢

46、筋、镀锌钢筋、不锈钢钢筋等。减少混凝土碳化的措施：n合理设计混凝土配合比，合理采用掺合料合理设计混凝土配合比，合理采用掺合料n提高混凝土的密实性、抗渗性提高混凝土的密实性、抗渗性n规定钢筋维护层的最小厚度规定钢筋维护层的最小厚度n采用覆盖面采用覆盖面n防止钢筋锈蚀的重要措施：防止钢筋锈蚀的重要措施：n1、混凝土降低水灰比，保证密实度，具有足够的维护、混凝土降低水灰比，保证密实度，具有足够的维护层厚度，严厉控制含氯量层厚度，严厉控制含氯量n2、采用覆盖层，防止、采用覆盖层，防止CO2、O2、CL-侵入侵入n3、采用物理方法使钢筋外表氧化膜更完好，更稳定、采用物理方法使钢筋外表氧化膜更完好，更稳定

47、提高混凝土耐久性的措施a.合理选择水泥种类。b.选用质量良好，技术条件合格的砂石骨料。c.控制水灰比及保证足够的水泥用量是保证混凝土密实度的重要措施，是提高混凝土耐久性的关键。d.掺入减水剂或引气剂，改善混凝土的孔构造，对提高混凝土的抗渗性和抗冻性有良好作用.e.改善施工操作，保证施工质量外加剂混凝土外加剂是指在拌制混凝土过程中掺入的用以改善混凝土性能的物质，其掺量普通不大与水泥分量的5特殊情况除外。常用的外加剂有：减水剂在混凝土拌合物坍落度根本一样的条件下，能减少拌和用水量的外加剂。引气剂在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、稳定而封锁的微小气泡的外加剂。早强剂能加速混凝土早期强度开展的外加剂。缓凝剂能延缓混凝土凝结时间，而不显著影响混凝土后期强度的外加剂。n混凝土构造运用环境分类n分为一、二、三、四类对混凝土资料的要求1.控制混凝土的最大水灰比2.最小水泥用量3.施工要求：混凝土的密实性4.混凝土维护层最小厚度 主要与构造类型和环境类别有关5.有抗冻要求的混凝土要引入适量引气剂