第一章 混凝土结构按近似概率的极限状态设计方法

混凝土结构极限状态设计规程一、前言混凝土结构极限状态设计规程是混凝土结构设计的重要依据，其主要目的是确保混凝土结构在使用寿命内能够承受预期荷载而不引起失效。

本文将从混凝土结构极限状态设计的基本原理、设计荷载、截面设计、构件设计等方面进行详细的阐述。

二、混凝土结构极限状态设计的基本原理混凝土结构极限状态设计的基本原理是在所考虑的荷载作用下，对结构的各个部分进行强度和稳定性的检验，确保结构在承受荷载时不会发生失效。

混凝土结构的极限状态设计主要包括以下几个方面：1. 承载力极限状态设计：即在所考虑的荷载作用下，结构的受力构件的承载力应大于或等于所受荷载的作用效应。

2. 极限变形状态设计：即在所考虑的荷载作用下，结构的变形应满足规定的限制，以保证结构的安全性能。

3. 极限状态组合设计：即考虑不同荷载作用的组合对结构的影响，对结构进行安全评估，确保结构在承受不同荷载组合时不会失效。

三、设计荷载混凝土结构的设计荷载是指在结构使用寿命内可能作用的荷载，其包括常数荷载和可变荷载两种。

常数荷载是指结构自重及永久荷载，如墙体、楼板等；可变荷载是指结构在使用寿命内可能发生变化的荷载，如人员、家具等。

在混凝土结构的极限状态设计中，应根据结构实际使用情况确定设计荷载，并按照规定的组合方式计算设计荷载的作用效应。

常数荷载和可变荷载的组合方式可参照建筑结构荷载规范等相关规范。

四、截面设计截面设计是混凝土结构极限状态设计的重要内容，其主要目的是保证结构在承受荷载时的强度安全性。

在混凝土结构的截面设计中，应根据实际荷载作用情况确定截面尺寸和钢筋配筋。

具体设计步骤如下：1. 计算截面受力状态：根据实际荷载作用情况，计算结构所受荷载的作用效应，并确定截面的受力状态。

2. 设计截面尺寸：根据截面受力状态，确定截面的尺寸，以保证截面在承受荷载时的强度和稳定性。

3. 钢筋配筋设计：根据截面所需的受力钢筋和箍筋，进行配筋设计，并检验钢筋的受拉、受压和受弯承载能力。

混凝土结构极限状态设计技术规程一、设计基本原则1.1 极限状态设计原则混凝土结构的设计应基于极限状态设计原则，保证结构在极限状态下的安全可靠性。

1.2 安全系数混凝土结构的设计应考虑载荷和材料参数的不确定性，采用安全系数法进行设计。

1.3 可靠度指标设计可靠度指标为β=3.0，即设计载荷的极限状态概率为1/300。

二、设计载荷2.1 作用载荷作用载荷应按国家及行业规范的规定进行计算，包括常规载荷和偶然载荷。

2.2 风荷载对于高层建筑和大型结构，应按规范要求考虑风荷载。

2.3 地震荷载对于地震区域的建筑结构，应按规范要求考虑地震荷载。

三、材料参数3.1 混凝土强度混凝土强度应按规范要求进行检测并确定，取强度标准值为fck，采用混凝土标准强度等级设计。

3.2 钢筋强度钢筋强度应按规范要求进行检测并确定，取强度标准值为fy。

3.3 混凝土和钢筋的材料参数应考虑其不确定性，按规范要求确定相应的安全系数。

四、结构设计4.1 构件尺寸构件尺寸应满足规范的要求，考虑混凝土的收缩、膨胀和温度变化等因素。

4.2 梁的受弯承载力设计梁的受弯承载力设计应考虑弯矩和剪力的作用，并满足规范的要求。

4.3 柱的承载力设计柱的承载力设计应考虑轴心受压和弯曲的作用，并满足规范的要求。

4.4 基础的承载力设计基础的承载力设计应考虑荷载的传递和基础的稳定性，并满足规范的要求。

五、验算5.1 极限状态下的验算针对极限状态下的载荷，进行验算，满足规范的要求。

5.2 极限状态下的变形针对极限状态下的变形，进行验算，满足规范的要求。

5.3 偏心受力状态下的验算针对偏心受力状态下的验算，进行验算，满足规范的要求。

六、设计文件6.1 设计图纸设计图纸应符合规范的要求，包括结构平面布置图、结构纵断面图、结构细部构造图等。

6.2 设计计算书设计计算书应包括设计依据、载荷计算、材料参数、结构设计、验算等内容。

七、结构施工7.1 混凝土浇筑混凝土浇筑应按照规范要求进行，包括混凝土的配合比、浇筑顺序、振捣等。

混凝土结构设计第一章1混凝土结构按近似概率极限状态设计法包含哪两个方面的内容？答：分为混凝土结构的极限状态和近似概率的一般理论及其在混凝土结构极限状态设计中的运用两个方面个内容。

2、什么是结构物的设计使用年限，普通房屋和构筑物的设计使用年限是多少？结构设计使用年限与结构物的寿命有什么区别，与结构设计基准期有什么不同？答：建筑结构的设计使用年限是指设计规定的一个时期，在这一规定时期内，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，即房屋建筑在正常设计、正常施工、正常使用和维护下所应达到的使用年限，若达不到这个年限意味着在设计施工使用与维护的某一环节上出现了非正常情况，应查找原因。

我国《建筑结构可靠度设计统一标准》规定，普通房屋和构筑物的设计使用年限为50年。

设计使用年限与结构物的寿命有一定联系，但不等同。

当使用年限达到和超过设计基准后，并不意味着结构物不能在使用了，而是指它的可靠度降低了。

3、对结构物有哪几项功能要求？结构物的极限状态是怎样定义的？混凝土结构有哪两类极限状态，它们各是怎样定义的？答：对结构物的功能要求为安全性，适应性和耐久性。

整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，则此特定状态称为该功能的极限状态。

我国《建筑结构可靠度设计统一标准》把结构的极限状态分为两类，即承载力极限状态和正常使用极限状态。

结构或结构构件达到最大承载能力或者达到不适于继续承载的变形状态，称为承载力极限状态。

结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限度的状态，称为正常使用极限状态。

4、什么是随机现象、随机变量和概率？答：在个别试验中呈现不确定性，而在大量重复试验中，又具有统计规律性的现象，称为随机现象。

表示随机现象的各种变量，称为随机变量。

当试验总次数n相当大时，事件A出现的频率k/n是相当稳定的，即频率k/n总是在某个常数p附近波动。

因此可用常数p来表示事件A出现的可能性的大小，并把这个数值称为事件A的概率，计作p(A)=p。

《混凝土结构设计原理》第1章绪论思考题a)钢筋混凝土梁破坏时的特点是：受拉钢筋屈服，受压区混凝土被压碎，破坏前变形较大，有明显预兆，属于延性破坏类型.在钢筋混凝土结构中，利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱，钢筋的抗拉能力很强的特点,用混凝土主要承受梁中和轴以上受压区的压力,钢筋主要承受中和轴以下受拉区的拉力，即使受拉区的混凝土开裂后梁还能继续承受相当大的荷载，直到受拉钢筋达到屈服强度以后，荷载再略有增加,受压区混凝土被压碎，梁才破坏.由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力，且钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近，当温度变化时,不致产生较大的温度应力而破坏二者之间的粘结，从而保证了钢筋和混凝土的协同工作.b)钢筋混凝土结构的优点有：1)经济性好，材料性能得到合理利用；2）可模性好;3）耐久性和耐火性好，维护费用低;4）整体性好,且通过合适的配筋，可获得较好的延性；5)刚度大，阻尼大;6）就地取材。

缺点有:1)自重大；2)抗裂性差;3)承载力有限；4）施工复杂；5)加固困难。

c)本课程主要内容分为“混凝土结构设计原理”和“混凝土结构设计"两部分。

前者主要讲述各种混凝土基本构件的受力性能、截面设计计算方法和构造等混凝土结构的基本理论，属于专业基础课内容；后者主要讲述梁板结构、单层厂房、多层和高层房屋、公路桥梁等的结构设计,属于专业课内容。

学习本课程要注意以下问题：1）加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面；2）突出重点，并注意难点的学习；3）深刻理解重要的概念,熟练掌握设计计算的基本功，切忌死记硬背。

第2章混凝土结构材料的物理力学性能思考题d)①混凝土的立方体抗压强度标准值f cu,k是根据以边长为150mm的立方体为标准试件,在（20±3)℃的温度和相对湿度为90％以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法测得的具有95％保证率的立方体抗压强度确定的.②混凝土的轴心抗压强度标准值f ck是根据以150mm×150mm×300mm的棱柱体为标准试件,在与立方体标准试件相同的养护条件下,按照棱柱体试件试验测得的具有95％保证率的抗压强度确定的。

绪论1．在混凝土内配置钢筋的主要作用是提高结构或构件的承载能力和变形能力。

2．混凝土内配置钢筋的主要作用是提高结构或构件的承载能力和变形能力。

3．钢筋混凝土结构的主要缺点有：自重大、抗裂性差以及费模费工等。

第一章混凝土结构的设计方法1．混凝土结构对钢筋主要有强度、塑性、___可焊性____和与混凝土的粘结四个性能要求。

2．钢筋的冷加工包括冷拉和冷拔，其中_____冷拔_____后既可以提高抗拉强度又可以提高抗压强度。

3．有明显屈服点钢筋的主要强度指标是____屈服强度________。

4．伸长率包括断后伸长率和___断裂总伸长率__________。

5．反映钢筋塑性性能的主要指标是____断后伸长率___和冷弯性能(p9)。

6．要使配筋后的混凝土结构能够提高承载能力和变形能力，就要求：①钢筋与混凝土两者变形一致，共同受力；②钢筋的位置和数量等也必须正确。

7．混凝土的应力不变，__应变___随时间而增长的现象称为混凝土的徐变。

8．钢筋与混凝土之间的粘结，包括两类问题：①沿钢筋长度的粘结；②钢筋端部的锚固。

9．混凝土强度等级是根据___立方体抗压___强度标准值确定的。

10．结构或构件破坏前没有明显预兆的，属脆性破坏；破坏前有明显预兆的，属_延性_破坏。

11．为了保证可靠锚固，绑扎骨架中受拉光圆钢筋末端应做__半圆弯钩___。

12．钢筋的伸长率是反映其___塑性____性能的指标。

13．在钢筋长度保持不变的条件下，钢筋应力随时间增长而逐渐降低的现象称为钢筋的__应力松弛____。

14．钢筋与混凝土之间的粘结力主要由胶着力、摩擦力和__机械咬合力____三部分组成。

15．为使钢筋与混凝土变形一致、共同受力，钢筋端部要有足够的__锚固长度____。

16．过混凝土应力-应变曲线原点所作切线的斜率为混凝土的_弹性模量_____。

17．混凝土在三向受压下，不仅可提高其____抗压强度______，而且可提高其变形能力。