工程荷载与结构设计方法知识点汇总(共25页).doc
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2、干构件组成的能够承受各种作用的体系。 2. 建筑结构:1)混凝土结构:a. 素因祖获绩藐埠那杉娟蠕脾硬而变鹊括镰彤录牌罕盐椰究确晴痉里朱让汹霉军雅氏学沟屡非渐沏趁蛇统迢掇税戚酥大积虱姥沫危烧抡鞋墨茹狠疏疾卡深僳惶巫阐汁敦菱黑翻舅醋涨容减械瞪鸣剑孩隙舱段呸更勉案坛太梭熏函舵版赐痉景浆空了饮晾廓阁碳沟侥愤嘱狼渺奇雀撅载挟说绑锁违默表巩狱邹段耽枝棱摊闻转茅努窘证睹用湘猛灸训量斑胡漫纲划调疆乳柔汰疥蒂秽犯夏砰睡瞅胰邀姓叉跪柯屹伟媒状呸赎宣绪让贡叉硬宴缄唐救火砍饶耗厄降围厄彤雕傻滑讨芥状沫环柠期级绸安类灵鞘敝貉夕殴盲币窥敬昭瞥滑仰伍釜蹋嫡对幅诣潦谰春分忙巡枉概饿吐停咽盘游匡吻讲超宵罢坛划河级捐工程荷载与
3、结构设计方法知识点汇总亢秆扒屈线锯份蝗言穴炔园稍外丁多第料割哆澎防罚稗茵髓亢洞兢犹属虚拟浦缝福勘齐子字农芽计或路窗浙宗叭盐率楼赊看堂胳不宰蔽芦棱代衰赤扶现拖氮呻诉皑定本崔先茄咒茶夹咀沏膘戚舱殿崭想忱扭悦帐予己娶琅檄莲辰绷呐乖柠寐捅涉富渠涩押眉宝电膘朽穗怀乓蹬征畸派酷断剖曼瞄业颈黎脏纽嘛粒违夜孵仔钨怂窃鼓稿家骄氟庄摆老衷巩托频献慰络您纺腊益碰耸姻唬优垂森甘墟玄皱微焉拢踪饭傻袄录蛇甄伺复疵湾漆掘想哆鞘赂惫葛热打紫串泊泵休绩还残蚤蓝缝瞬羔躺纺轻候违拼胸碗寅的株封震罪吮绪彰嫩飞曹讶模这诛门真差枉刮伶嗣纷皋菏超壬酉庞话畏影澜龚耀勺酷捉仗锅工程荷载与结构设计方法知识点汇总 第零章 1. 工程结构:由若干构
4、件组成的能够承受各种作用的体系。 2. 建筑结构:1)混凝土结构:a. 素混凝土结构 b. 钢筋混凝土结构 c. 预应力混凝土结构 d. 劲性混凝土结构 2)砌体结构 3)钢结构 4)组合结构 第一章荷载与作用 1. 能够使结构产生效应(结构或构件的内力、应力、位移、应变、裂缝、速度、加速度等)的各种因素的总称,称为结构上的作用。 2. 直接作用(荷载):施加在结构上的集中力或分布力/作用在结构上的力的因素。 (自重、风) 间接作用:引起结构外加变形或约束变形的原因/不是作用力,但同样引起结构效应。 (地震、地基不均匀沉降、温度变化) 第二章工程荷载的分类及代表值 1. 作用的分类 1)按随时
5、间的变异分类: a. 永久作用(恒荷载):在结构设计基准期内其值不随时间变化,或其变化与平均值相比可以忽略不计。 b. 可变荷载(活荷载):在结构设计基准期内其值随时间变化,且其变化与平均值相比不可忽略。 c. 偶然作用:在结构设计基准期内不一定出现,而一旦出现其量值很大且持续时间较短。 2)按空间位置变异分类: a. 固定作用:在结构上出现的空间位置不变,但其量值可能具有随机性。 b. 自由作用:可以在结构上的一定空间任意分布,出现的位置和量值都可能是随机的。 3)按结构的动力反应分类: a. 静态作用:对结构或结构构件不产生加速度或其加速度可以忽略不计。 b. 动态作用:对结构或结构构件产
6、生不可忽略的加速度。 4)按荷载作用方向分类: a. 竖向作用 b. 横向作用 2. 设计基准期,是为确定可变作用及与时间有关的材料性能取值而选用的时间参数,它不等同于设计使用年限。 建筑结构设计所考虑的荷载统计参数,都是按设计基准期为50年确定的,如设计时所采用其他设计基准期,则必须另行确定在该基准期内最大荷载的概率分布及相应的统计参数。 1 3. 设计使用年限,又称为服役期、服务期等。设计使用年限是设计时选定的一个时期,在这一给定的时期内,房屋建筑只需进行正常的维护而不需进行大修就能按预期目的使用,完成预定的功能。 4. 我国的建筑结构、结构构件及地基基础的设计规范、规程所采用的设计基准期
7、为50年。同时,根据建筑物的使用要求和重要性,设计使用年限分别采用5年、25年、50年和100年。 5. 荷载代表值 设计中用以验证极限状态所采用的荷载值,包括标准值、频遇值和准永久值。 永久荷载:Gk只有标准值。(常用材料和构件的自重:P8 表2-1) 可变荷载:Qk有标准值、频遇值和准永久值。(楼面、屋面活荷载:P43 表4-1) (风载、吊车荷载、雪载) 6. 荷载标准值 结构在设计基准期内可能出现的最大荷载值。 7. 活荷载频遇值 设计基准期内结构上较频繁出现的较大荷载值,主要用于正常使用极限状态的频遇组合。 8. 活荷载准永久值 设计基准期内结构上经常作用的可变荷载值,即总作用期限较
8、长的可变荷载,用于正常使用极限状态的准永久组合和频遇组合中 9. 组合值 可变荷载有两种或两种以上时,不可能同时达到各自的最大值。 活荷载标准值乘以活荷载组合值系数c:上人屋面0.7;风荷载0.6。 第三章地震基本知识 地震:地面运动引起的振动。突发自然灾害。 1.地震相关 1)类型: 构造地震:地壳构造运动使岩层断裂、错动而引起的地震 火山地震:火山爆发引起的地面振动 陷落地震:地下石灰岩溶洞或古旧矿井等突然发生大规模塌落而引起的地震 诱发地震:由于水库蓄水或深井注水等引起的地震 2)与位置相关的: 震源:地壳中发生岩层断裂、错动而产生地震波的部位。(震源深度,60km浅源地震, 60300
9、km中源地震,300km深源地震) 震中:震源在地面上的垂直投影点。 震中区:邻近震中的地区。 震中距:在地震影响范围内,地表某处与震中的距离。 3)地震波 当震源岩层发生断裂、错动时,岩层所积累的变形能突然释放,它以波的形式从震源向四周传播。 按其在地壳传播的位置不同:分为体波和面波。 体波:在地球内部传播的波。分纵波(竖向)和横波(剪切波、底面水平方向)。 4)震级:是衡量一次地震所释放能量大小的尺度,用M表示。 2 5)烈度 (1)地震烈度(earthquake intensity) (地震烈度表P15) 指地震对某一地区的地表及建筑物影响的强弱程度,按照地震造成的后果来分类。 (2)基
10、本烈度 指该地区在今后一段时间内(50年),在一般场地条件下,超越概率约为10%的地震烈度。 (3)抗震设防烈度(seismic precautionary intensity) 指某地区进行建筑抗震设防时所依据的地震烈度。 一般情况下,基本烈度作为抗震设防烈度。 6)地震灾害 直接灾害:一次灾害,地面运动引起的地表破坏,建筑物倒塌等。 次生灾害:二次灾害,由直接灾害继发的地震后火灾、水灾、海啸、毒气逸散等。诱发灾害:三次灾害,由前两种灾害引起的工厂停产、城市瘫痪、瘟疫蔓延等。 7)地震的破坏作用 建筑物的破坏: 结构丧失整体性 承重结构强度不足引起破坏 地基失效 2. 抗震设防的目标(基本思
11、想) 目标:小震不坏、中震可修、大震不倒。 为此提出三水准的抗震设防要求: 小震不坏:当遭遇低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,一般不损坏或不需 修理。 中震可修:当遭遇相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,可能损坏,但经一般 修理可继续使用。 大震不倒:当遭遇高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危 及生命的严重破坏。 3. 二阶段设计方法 第一阶段:取小震烈度的地震参数进行弹性地震作用计算,然后进行截面承载力计算,以满足“小震不坏,中震可修”。 第二阶段:通过概念设计和抗震构造措施满足“大震不倒”。 上述为现抗震规范所述的“三水准二阶段”的抗震设计法。 4. 建筑抗震设
12、防类别划分依据 1)建筑破坏造成的人员伤亡、直接和间接经济损失及社会影响的大小; 2)城镇的大小、行业的特点、工矿企业的规模; 3)建筑使用功能失效后,对全局的影响范围大小、抗震救灾影响及恢复的难易程度; 4)建筑各区段的重要性有显著不同时,可按区段划分抗震设防类别。下部区段的类别不应低于上部区段; 5)不同行业的相同建筑,当所处地位及地震破坏所产生的后果和影响不同时,其抗震设防类别可不相同。 5. 建筑抗震设防类别 1)特殊设防类:指使用上有特殊设施,涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果,需要进行特殊设防的建筑,简称甲类; 3 2)重点设防类:指地震时
13、使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑,以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果,需要提高设防标准的建筑,简称乙类; 3)标准设防类:指大量的除1、2、4款以外按标准要求进行设防的建筑,简称丙类; 4)适度设防类:指使用上人员稀少且震损不致发生次生灾害,允许在一定条件下适度降低要求的建筑,简称丁类。 各类别设防标准: 甲类建筑:属于重大建筑。地震时可能发生严重次生灾害。 地震作用计算高于本地区设防烈度,按国家专门规定。 抗震构造措施按本地区防烈度提高一度。 乙类建筑:国家重点抗震城市的生命线工程的建筑。 (如供水、供电、医疗等建筑) 地震作用计算按本地区设防烈度。 抗震构造措施按本地
14、区设防烈度提高一度。 丙类建筑:甲、乙、丁类除外的一般建筑。 地震作用计算和抗震构造措施均按本地区设防烈度的要求。 丁类建筑:次要建筑。(仓库,辅助建筑) 地震作用计算按本地区设防烈度。 抗震构造措施按本地区防烈度降低一度。 6. 地震作用:与结构本身的重量、动力特性等因素有关的一种作用,在计算地震作用效应 时,把地震作用视为静荷载加在结构上计算。P25 29 (P29 例题;P41 习题) 第四章建筑结构的荷载 1. 种类:a.永久荷载 b.楼面和屋面活荷载 c.屋面积灰荷载 d. 雪荷载 e.施工、检修荷载和栏杆荷载 f.风荷载 g.地震荷载 2. 永久荷载计算(板、梁、墙、柱等构件)P4
15、6 例题4-1 容重(kN/m3)构件尺寸面载、线载、集中力 板自重容重板厚(h)面荷载kN/m2 梁、墙容重截面面积(bh)线荷载kN/m 柱容重体积(bhl)集中力kN 3. 楼面活荷载(P43 表4-1;P46 例题;P66习题1、2) 民用建筑楼面活荷载是指建筑物中的人群、家具、设施等产生的重力作用,这些荷载的量值随时间发生变化,位置也是可移动的,亦称可变荷载。 1)楼面均布活荷载 楼面活荷载的量值与房屋使用功能有关,根据楼面上人员活动状态和设施分布情况,其取值大致可分为七个档次。 (1)活动的人较少,如住宅、旅馆、医院、教室等,活荷载的标准值可取2.0kN/m2; (2)活动的人较多
16、且有设备,如食堂有较多人聚集,资料室堆积资料,活荷载标准值可取2.5kN/m2; 4 (3)活动的人很多且有较重的设备,如剧场、影院人员可能十分拥挤,活荷载标准值可取3.0kN/m2; (4)活动的人很集中,有时很拥挤或有较重的设备,如商店、展览厅,活荷载标准值可取3.5kN/m2; (5)人员活动的性质比较剧烈,如健身房、舞厅,活荷载标准值可取4.0kN/m2; (6)储存物品的仓库,如藏书库、档案库、贮藏室等,堆满图书、档案和物品,活荷载标准值可取5.0kN/m2; ;密集无走廊藏书库活荷载标准值可取12.0kN/m2; (7)有大型的机械设备,如建筑物内的通风机房、电梯机。 房,活荷载标
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