荷载与结构设计方法绪论.pptx
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1、若干建筑工程及荷载示例3.2 极限状态风荷载:塔科马大桥风毁录像第1页/共36页3.2 极限状态海浪作用:印尼海啸录像第2页/共36页3.2 极限状态地震作用:汶川地震地震科普第3页/共36页3.2 极限状态撞击作用:911恐怖袭击第4页/共36页3.2 极限状态土侧压力:上海莲花河畔景苑建筑事故第5页/共36页3.2 极限状态上海莲花河畔景苑建筑事故(2009年6月27日)此工程位于上海闵行区莲花南路罗阳路口西侧,共有13层,建筑面积:70000平方米,占地面积:41176平方米。第6页/共36页原因 土质软 PHC管桩水平承受力小 开挖地下车库 堆土过高 天气结论建议第7页/共36页土质软
2、 上海市一个冲积平原,土质较软,从地质条件上来讲上海有三种类型土。平均每平方米最大承载力为12吨,如苏州河一带平均每平方米最大承载力8吨,如浦东区一带平均每平方米最大承载力为5吨,就是事故发生的闵行区一带。第8页/共36页 PHC PHC管桩水平承受力小PHC管桩水平承受力的极限为7 7吨第9页/共36页 开挖地下车库建筑桩基础技术规范中明确规定,软土场地已成桩条件下,开挖基坑高度不应超过1m1m。莲花河畔景苑的建设方在7号楼建好后,要求在它的南侧离楼不到4.5m的地方,开挖了一个深达4.6m4.6m,长80m,宽40m的基坑。第10页/共36页堆土过高莲花河畔景苑的土最大承载力为5 5吨,在
3、没有任何防护措施的情况下,堆土高度高度不应超过3m,而在既没有打围桩又没有打桩基的情况下,在7号楼的北侧堆了高达10m长80m宽10m的大概7000方的土,推算下来每平方米的土承受压力1111吨,远远大于这类土的最大承载力,从而引起了地面下312m的土很大程度上的形变,形变的土挤向四周,对桩就产生了一个非常大的推力。第11页/共36页 天气事故发生在雨季,上海的降水量大,北面土堆的重量大大增加,土层所受的压力增加,土对桩的推力就增大。同时,土层里含水量增加,使颗粒与颗粒的摩擦力减小,土的流动性增加,进一步加大了土对桩的推动力,也使桩南面的支撑力也减小。第12页/共36页开挖地下车库堆土土形变对
4、桩的推力桩断裂下雨土含水量土的流动性土堆的重量支撑力第13页/共36页建议建议一:考虑到堆土的话,不应选用的PHC桩,其水平承载能力较差。改用灌注桩(施工时用翻插法)建议二:严格按照施工程序,先下后上。并且做好安全措施防护。建议三:建设管理单位应尽快填补体制空白,明确自己职责范围,尽到监督责任。建议四:专业工作人员,应定期进行培训,补充相关专业知识。第14页/共36页本课程具体章节3.2 极限状态第一章 绪论第二章 重力荷载第三章 风荷载第四章 地震作用第五章侧压力第六章 其他荷载与作用第七章 荷载的统计分析第八章 结构构件抗力的统计分析第九章 结构可靠度分析与计算第十章 概率极限状态设计法附
5、录第15页/共36页第一章 术语符号及绪论(2学时)1.0 术语符号(参照建筑结构荷载规范 GB50009-2012)1.1 荷载与作用 1.工程结构的三项基本功能:一是提供能良好地为人类生活和生产服务,满足人类使用要求、审美要求的结构空间和实体。另一个是承受和抵御结构服役过程中可能出现的各种环境作用。第三是结构的耐久性要求。(时间)第16页/共36页2.结构上的作用:能使结构产生效应(结构或构件的内力、应力、位移、应变、裂缝等)的各种原因的总称。3.3.作用效应(S S):作用在结构上产生的内力(弯矩、扭矩、剪力、压力、拉力等)和变形(挠度、扭转、弯曲、拉伸、压缩、裂缝等)。作用效应分类:荷
6、载(直接)效应;间接作用效应。荷载效应:恒荷载效应、活荷载效应、风荷载效应等。荷载Q与荷载效应S之间,一般近似按线性关系考虑:S=CQ(C为荷载效应系数)间接作用效应:地震作用效应、温度作用效应、变形作用效应等。4.结构上作用的分类第17页/共36页结构上的作用及其分类结构上的作用及其分类3.2 极限状态第18页/共36页结构上的作用及其分类结构上的作用及其分类3.2 极限状态第19页/共36页结构上的作用及其分类结构上的作用及其分类3.2 极限状态第20页/共36页结构上的作用及其分类结构上的作用及其分类3.2 极限状态第21页/共36页结构上的作用及其分类结构上的作用及其分类3.2 极限状
7、态第22页/共36页荷载分类荷载分类3.2 极限状态第23页/共36页荷载分类荷载分类3.2 极限状态第24页/共36页荷载代表值荷载代表值3.2 极限状态第25页/共36页荷载代表值荷载代表值3.2 极限状态第26页/共36页荷载代表值荷载代表值3.2 极限状态第27页/共36页荷载代表值荷载代表值3.2 极限状态第28页/共36页工程结构设计理论演变简况工程结构设计理论演变简况3.2 极限状态u容许应力设计法容许应力设计法容许应力设计法是建立在弹性理论基础上的设计方法。其表达式为:容许应力设计法是建立在弹性理论基础上的设计方法。其表达式为:式中,式中,构件在使用阶段构件在使用阶段(使用荷载
8、作用下使用荷载作用下)截面上的最大应力;截面上的最大应力;材料的容许应力。材料的容许应力。容许应力设计法计算简单,但其有许多问题:容许应力设计法计算简单,但其有许多问题:没有考虑材料塑性性质。没有考虑材料塑性性质。没有对作用阶段给出明确的定义,也就是使用期间荷载的取值原则规定得没有对作用阶段给出明确的定义,也就是使用期间荷载的取值原则规定得不明确。不明确。把影响结构可靠的各种因素把影响结构可靠的各种因素(荷载的变异、施工的缺陷、计算公式的误差等荷载的变异、施工的缺陷、计算公式的误差等)统统归结在反映材料性质的容许应力统统归结在反映材料性质的容许应力 上,显然不够合理。上,显然不够合理。的取值无
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