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混凝土结构设计计算-作用与结构抗力

【摘要】:1)作用作用,一般指施加在结构上的集中力或者均布荷载,如汽车自重、结构自重等,或引起结构变形的原因,如地震、温度变化、基础不均匀沉降、混凝土收缩、焊接沉降等。表2.1作用分类续表2)作用效应作用效应是作用在结构上引起的反应,如弯矩、挠度、扭矩等。若作用为直接作用,则其效应称为荷载效应。此处,M相当于荷载效应S,q相当于荷载Q,0.125相当于荷载效应系数c。

1)作用

作用,一般指施加在结构上的集中力或者均布荷载,如汽车自重、结构自重等,或引起结构变形的原因,如地震、温度变化、基础不均匀沉降、混凝土收缩、焊接沉降等。前者为直接作用,也称为荷载;后者为间接作用,不宜称为荷载。

按随时间的变异性和出现的可能性,结构上的作用可分为3类:

①永久作用(恒载):在结构使用期间,其量值不随时间变化,或其变化值与平均值比较可忽略不计的作用。

②可变作用:在结构使用期间,其量值随时间变化,且其变化值与平均值相比较不可忽略的作用。

③偶然作用:在结构使用期间出现的概率很小,一旦出现,其值很大且持续时间很短的作用。

各类作用列于表2.1。

表2.1 作用分类

续表

2)作用效应

作用效应是作用在结构上引起的反应,如弯矩、挠度、扭矩等。若作用为直接作用,则其效应称为荷载效应。在线弹性结构中,荷载Q与荷载效应S近似为线性关系:

其中,c为荷载效应系数,如受均布荷载作用的简支梁,跨中弯矩值为M=0.125q。此处,M相当于荷载效应S,q相当于荷载Q,0.125相当于荷载效应系数c。

3)结构抗力

结构抗力R是指整个结构或结构构件承受作用效应(即内力和变形)的能力,如构件的承载能力、刚度等。混凝土结构构件的截面尺寸、混凝土强度等级以及钢筋的种类、配筋的数量及方式等确定后,构件截面便具有一定的抗力。抗力可按一定的计算模式确定。影响抗力的主要因素有材料性能(强度、变形模量等)、几何参数(构件尺寸)等和计算模式的精确性(抗力计算所采用的基本假设和计算公式不够精确等)。这些因素都是随机变量,因此由这些因素综合而成的结构抗力R也是一个随机变量。