图0.1素混凝土梁和钢筋混凝土梁钢筋混凝土结构由一系列受力类型不同的构件所组成，这些构件称为基本构件。因此，对大跨度结构和高层抗震结构不利，这就使钢筋混凝土结构的应用范围受到限制。针对上述缺点，可采用轻质混凝土减轻结构自重；采用预应力混凝土提高结构的抗裂性能，延缓其开裂和破坏。对于已经发生破坏的混凝土结构或构件可用植筋或粘钢等技术进行修复。......
2023-09-19
混凝土结构设计计算与原则
【摘要】：本章讲述结构的功能要求、结构的极限状态分类、结构的极限状态实用设计及耐久性设计。钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定钢筋混凝土结构构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。最早的钢筋混凝土结构设计理论，采用以弹性理论为基础的容许应力计算法。
【本章导读】
本章讲述结构的功能要求、结构的极限状态分类、结构的极限状态实用设计及耐久性设计。通过本章学习，理解结构的功能要求、极限状态、失效概率和可靠度，了解结构耐久性使用要求，掌握结构荷载分类及荷载效应组合、极限状态的判别及极限状态使用设计表达式方法。
【重点】
结构极限状态的定义与分类、结构极限状态的判别与设计方法、结构极限状态实用设计。
【难点】
结构极限状态实用设计。
钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定钢筋混凝土结构构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。
自从19世纪末钢筋混凝土结构在土木建筑工程中出现以来，随着生产实践的经验积累和科学研究的不断深入，钢筋混凝土结构的设计理论在不断地发展和完善。
最早的钢筋混凝土结构设计理论，采用以弹性理论为基础的容许应力计算法。这种方法要求在规定的标准荷载作用下，按弹性理论计算得到的构件截面任一点的应力应不大于规定的容许应力，而容许应力是由材料强度除以安全系数求得的，安全系数则依据工程经验和主观判断来确定。然而，由于钢筋混凝土并不是一种弹性匀质材料，而是表现出明显的塑性性能，因此，这种以弹性理论为基础的计算方法不可能如实地反映构件截面破坏时的应力状态和正确计算出结构构件的承载能力。
20世纪30年代，苏联首先提出了考虑钢筋混凝土塑性性能的破坏阶段计算方法。它以充分考虑材料塑性性能的结构构件承载能力为基础，使按材料标准极限强度计算的承载能力必须大于计算的最大荷载产生的内力。计算的最大荷载是由规定的标准荷载乘以单一的安全系数而得出的。安全系数仍是依据工程经验和主观判断来确定。
随着对荷载和材料强度的变异性的进一步研究，苏联在20世纪50年代又率先提出了极限状态计算法。极限状态计算法是破坏阶段计算法的发展，它规定了结构的极限状态，并把单一安全系数改为3个分项系数，即荷载系数、材料系数和工作条件系数，从而把不同的外荷载、不同的材料以及不同构件的受力性质等，都用不同的安全系数区别开来，使不同的构件具有比较一致的安全度，而部分荷载系数和材料系数基本上是根据统计资料用概率方法确定的。因此，这种计算方法被称为半经验、半概率的“三系数”极限状态设计法。原《公路桥规》(1985)采用的就是这种设计方法。
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2023-09-19
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2023-09-19
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