第2章 结构基本计算原则

2 常用结构计算2-1 荷载与结构静力计算表2-1-1 荷载1．结构上的荷载结构上的荷载分为下列三类：（1）永久荷载如结构自重、土压力、预应力等。

（2）可变荷载如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪活载等。

（3）偶然荷载如爆炸力、撞击力等。

建筑结构设计时，对不同荷载应采用不同的代表值。

对永久荷载应采用标准值作为代表值。

对可变荷载应根据设计要求，采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值。

对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。

2．荷载组合建筑结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载，按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载（效应）组合，并应取各自的最不利的效应组合进行设计。

对于承载能力极限状态，应按荷载效应的基本组合或偶然组合进行荷载（效应）组合。

γ0S≤R （2-1）式中γ0——结构重要性系数；S——荷载效应组合的设计值；R——结构构件抗力的设计值。

对于基本组合，荷载效应组合的设计值S应从下列组合值中取最不利值确定：（1）由可变荷载效应控制的组合（2-2）式中γG——永久荷载的分项系数；γQi——第i个可变荷载的分项系数，其中Y Q1为可变荷载Q1的分项系数；S GK——按永久荷载标准值G K计算的荷载效应值；S QiK——按可变荷载标准值Q ik计算的荷载效应值，其中S Q1K为诸可变荷载效应中起控制作用者；ψci——可变荷载Q i的组合值系数；n——参与组合的可变荷载数。

（2）由永久荷载效应控制的组合（2-3）（3）基本组合的荷载分项系数1）永久荷载的分项系数当其效应对结构不利时：对由可变荷载效应控制的组合，应取1.2；对由永久荷载效应控制的组合，应取1.35；当其效应对结构有利时：一般情况下应取1.0；对结构的倾覆、滑移或漂浮验算，应取0.9。

2）可变荷载的分项系数一般情况下应取1.4；对标准值大于4kN/m2的工业房屋楼面结构活荷载应取1.3。

工程结构设计原理专业名称：土木工程、土木工程(建筑工程)课程名称：工程结构设计原理开课学期：第3、4学期考核办法：笔试，闭卷＋开卷先修课程：材料力学，建筑材料教材：（一）教学大纲一、课程的性质和目的工程结构设计原理是将混凝土结构、钢结构、砌体结构和组合结构的基本原理及基本构件有机地结合起来，以工程力学为基础，内力分析，应力与应变分析方法是相同的，突出的不同点是材料的特性，在掌握共性的基本原理基础上，以基本构件为主线结合不同材料结构的特点分类阐述，建立起从整体到局部，再综合的思维方法。

通过本课程的学习，可使学生掌握土木工程结构的基本知识和基本设计方法，为理解和掌握各种结构设计规范，继续学习《建筑结构设计》、《桥梁工程》、《地下结构工程》等专业课程奠定扎实的基础。

二、课程内容和教学要求第1章绪论1、了解建筑结构的发展；2、掌握结构的基本组成及种类；3、了解混凝土结构、钢结构以及砌体结构的特点。

第2章结构的基本计算原则1、了解结构荷载、荷载效应和结构抗力的随机性；2、掌握荷载、材料强度的代表值；3、掌握结构的功能、极限状态等基本概念；4、理解结构可靠性的概念和原理，掌握可靠度指标概念和取值；5、了解可靠性设计的一般设计方法和设计基本表达式；6、掌握以概率为基础的分项系数设计表达式；7、理解分项系数的概念，熟悉分项系数的种类和取值。

第3章结构材料的物理力学性能1、掌握材料的力学性能，包括强度及强度指标、变形及变形指标、应力应变关系及模量；2、掌握不同条件下的强度特点，包括简单条件下（压、拉等）、复杂条件下（约束受力、反复荷载、长期荷载等）；3、理解强度取值及选用，包括不同强度的获取方法：实验、不同强度之间的关系：实验回归；4、了解不同建筑材料的规格、特点及应用。

第4章构件的连接1、了解钢结构常用的连接方法为焊接和栓接。

焊接是主要连接方法；2、熟练掌握焊接连接的强度计算，一般可按危险点计算其所受的σf（按焊缝有效截面计算的应力）和τf 代入公式计算；3、熟练掌握螺栓连接的强度计算，对受剪和受拉螺栓连接，均是计算其最不利螺栓所受的力（剪力或拉力）不大于单个螺栓的承载力设计值；4、理解焊缝连接与螺栓连接的构造要求。

《建筑结构》复习资料绪论一、填空题1、混凝土结构,包括钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构和素混凝土结构等。

2、钢筋和混凝土能共同工作的机理是:钢筋和混凝土之间有良好的粘结力、钢筋和混凝土的线胀系数接近、混凝土对钢筋有一定的保护作用。

二、判断题1、钢筋和混凝土能共同工作是因为钢筋和混凝土具有相同的力学性质。

(×）2、钢筋和混凝土具有相同的抗压强度。

（×）3、在其他条件相同时,与素混凝土相比钢筋混凝土梁抵抗裂缝的能力有很大提高。

（×）４、与素混凝土结构相比,钢筋混凝土结构的突出优点是可以实现大跨度。

（×）5、与素混凝土梁相比,配筋适量的钢筋混凝土梁的承载力和抵抗开裂的能力都得到明显提高。

(×)三、选择题1、在其他条件相同时，与素混凝土梁相比,钢筋混凝土梁承载能力(B）。

Ａ．相同 B．提高许多 C. 有所提高Ｄ. 降低2、在其他条件相同时，与素混凝土梁相比,钢筋混凝土梁抵抗开裂的能力(A )。

A. 提高不多B. 提高许多C. 完全相同Ｄ. 没有提高3、在其他条件相同时,与素混凝土梁相比，配筋适量的钢筋混凝土梁的承载力和抵抗开裂的能力（B）。

A. 均提高很多B. 承载力提高很多,抵抗开裂提高不多C. 抵抗开裂提高很多,承载力提高不多D. 均提高不多4、钢筋混凝土梁在正常使用荷载下(A）。

A. 通常是带裂缝工作的Ｂ．一旦出现裂缝，裂缝贯通全截面C. 一旦出现裂缝,沿梁全长混凝土与钢筋的黏结力丧尽Ｄ. 一旦出现裂缝，钢筋混凝土梁就失去承载力。

5、钢筋与混凝土能共同工作的前提是（C)。

A. 防火、防锈Ｂ．混凝土对钢筋的握裹及保护C. 二者之间有可靠的黏结力D. 混凝土和钢筋的力学性能相同。

1、钢筋与混凝土共同工作的基础条件是什么？［答] 混凝土和钢筋共同工作的条件是：(1)钢筋与混凝土之间有良好的粘结力，使两者结合为整体。

（2）钢筋和混凝土两者之间线胀系数几乎相同两者之间不会发生相对的温度变形使粘结力遭到破坏。

⽔⼯钢筋混凝⼟结构学习题2015第⼀章钢筋混凝⼟结构的材料[思考题1-1] 钢筋的伸长率和冷弯性能是标志钢筋的什么性能?[思考题1-2] 检验钢筋的质量有哪⼏项要求?[思考题1-3] 混凝⼟的强度等级的怎样确定的？有什么⽤途？《规范》中混凝⼟强度等级是如何划分的？[思考题1-4] 混凝⼟的⽴⽅体抗压强度cu f 是如何测定的?它的标准值的⽤途是什么?试件尺⼨的⼤⼩为何影响混凝⼟的⽴⽅体抗压强度?[思考题1-5] 混凝⼟在单向压应⼒及剪应⼒共同作⽤下，混凝⼟的抗剪强度是如何变化？[思考题1-6] 什么是混凝⼟的徐变？徐变对混凝⼟结构有哪些影响？[思考题1-7] 什么是混凝⼟的收缩? 如何减少混凝⼟收缩?[思考题1-8] 在⼤体积混凝⼟结构中，能否⽤钢筋来防⽌温度裂缝或⼲缩裂缝的出现?[思考题1-9] 保证钢筋在混凝⼟中不被拔出，应使钢筋在混凝⼟中有⾜够的锚固长度a l ，锚固长度a l 是如何确定?[思考题1-10] 光⾯钢筋与变形钢筋粘结机理有何不同？变形钢筋的粘结破坏形式怎样？[思考题1-11] 加⼤保护层厚度和增加横向配筋来提⾼粘结强度为什么有上限？[思考题1-12] 影响粘结强度的主要因素有哪些？《规范》在保证粘结强度⽅⾯有哪些构造措施？第⼆章钢筋混凝⼟结构设计计算原则[思考题2-1]结构的极限状态的定义?[思考题2-2] 以概率论为基础的极限状态设计法的基本思路?⽬前国际上以概率论为基础的设计⽅法分为哪三个⽔准?我国《⽔⼯混凝⼟设计规范》(DL/T5057—2009)采⽤了哪⼀⽔准的设计⽅法？[思考题2-3] 失效概率的物理意义? 失效概率与可靠概率之间有何关系?[思考题2-4] 结构在设计基准期内安全、可靠、经济合理。

则失效概率与允许失效概率或可靠指标与⽬标可靠指标之间应符合什么条件?[思考题2-5] ⽔⼯建筑物的级别和⽔⼯建筑物的结构安全级别与结构重要性系数有什么关系？[思考题2-6] 什么是荷载的标准值?它们的保证率是多少?[思考题2-7] 什么是荷载的标准值?它们的保证率是多少?[思考题2-8] 什么是材料强度的标准值?它们的保证率是多少？[思考题2-9] 简述⽔⼯混凝⼟结构设计规范的主要特点?在设计表达式中采⽤了哪些系数来保结构的可靠度?[习题2-1] 已知⼀轴⼼受拉构件，轴向拉⼒N 的平均值为122kN ，标准差为8kN ；截⾯承载能⼒R 的平均值为175kN ，标准差为14.5kN(荷载效应N 和结构抗⼒R 均为正态分布)。