水工钢筋混凝土结构分析4.ppt

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1、第八章钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算8.1概述第八章钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算概述在概述中将说明下面5个问题：正常使用极限状态重要性结构的极限状态分类正常使用极限状态可靠度小于承载能力极限状态抗裂验算与裂缝宽度验算之间的关系要求抗裂的构件（绝大多数构件带裂缝工作）第八章钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算8.1概述1、正常使用极限状态重要性:⑴从钢筋混凝土设计理论看正常使用极限状态重要性。钢筋混凝土设计理论经历了三个阶段：容许应力法破损阶段法极限状态法第八章钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算8.1概述容许应力法的缺陷假定混凝土为线性材料不符合实际。

2、容许应力取值依靠经验，曾多次提高。无法用实验验证设计是否可靠。无法得到总的可靠度概念。无法得到正常使用时的状态，如裂缝宽度与变形。破损阶段法的缺陷无法了解正常使用阶段是否满足要求，裂缝与变形。极限状态法：分承载能力与正常使用二种极限状态：承载能力极限状态－－破损阶段法正常使用极限状态－－抗裂与裂缝宽度、变形第八章钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算8.1概述⑵从设计的控制条件看正常使用极限状态重要性。一般，先进行承载能力极限状态的计算，确定钢筋用量；然后进行正常使用极限状态验算。以受弯构件为例：承载能力：正截面抗弯：纵向受力钢筋斜截面抗剪：箍筋、弯起钢筋斜截面

3、抗弯：有弯起钢筋时，抵抗弯矩图正常使用：抗裂设计：　抗裂验算限裂设计：　裂缝宽度抗裂或限裂设计：变形验算8.1概述第八章钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算但对水工混凝土结构，正常使用极限状态往往是控制状态。举例：第八章钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算8.1概述第八章钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算8.1概述第八章钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算8.1概述第八章钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算8.1概述第八章钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算8.1概述底块与中间块：双面双向25＠200；上块：竖向：20＠200水平：15＠200但对水工混凝土结构，正常

4、使用极限状态往往是控制状态。举例：引水隧洞衬砌：在岩石上开挖，衬砌是防止渗漏，减小水阻力。第八章钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算8.1概述第八章钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算8.1概述2、结构的极限状态分为两类：承载能力极限状态：结构或构件达到最大承载力或不适应承载的过大变形。超过该极限状态，结构就不能满足预定的安全性要求。对各种结构构件都应进行该极限状态设计。采用荷载设计值及材料强度设计值。荷载效应采用基本组合及偶然组合。第八章钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算8.1概述正常使用极限状态：结构构件达到影响正常使用或耐久性能的某项规定限值。采用荷载标准

5、值及材料强度标准值。荷载效应采用标准组合。一般只对持久状况进行验算。验算内容：抗裂验算、裂缝宽度验算及变形验算。第八章钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算8.1概述抗裂验算范围：承受水压的轴拉、小偏拉构件发生裂缝后引起严重渗漏构件。裂缝宽度验算范围：一般钢筋混凝土构件。绝大多数构件是带裂缝工作的。变形验算范围：严格限制变形的构件。如：吊车梁，挠度过大时会妨碍吊车正常行驶；闸门顶梁，变形过大时会使闸门顶梁与胸墙底梁之间止水失效。第八章钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算8.1概述裂缝宽度验算的目的：一般的钢筋混凝土构件总是带裂缝工作的。但过宽的裂缝会产生下列不利影

6、响：心理：过宽的裂缝影响外观，并使人心理上产生不安全感；耐久性：在裂缝处，缩短了混凝土碳化到达钢筋表面的时间，导致钢筋提早锈蚀，影响结构的耐久性；裂缝面水压：当水头较大时，渗入裂缝的水压会使裂缝进一步扩展。因此，而裂缝宽度验算，根据使用要求使裂缝宽度小于相应的限值。第八章钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算8.1概述裂缝宽度限值的确定：裂缝宽度限值理应根据下列因素取值：结构的功能要求环境条件对钢筋的腐蚀影响钢筋种类对腐蚀的敏感性荷载作用时间目前，混凝土规范规范考虑裂缝宽度限值的影响因素各有侧重，具体规定并不完全一致。DL/T5057-2009、SL191-20

7、08根据环境类别，规定了最大裂缝宽度限值，如附录五表1所列。3、正常使用极限状态可靠度小于承载能力极限状态承载能力极限状态：计算正常使用极限状态：验算原因是：正常使用极限状态是在承载能力得到保证前提的验算。正常使用极限状态不满足所造成的危害小于承载能力极限状态。第八章钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算8.1概述表现在：承载能力　　　　正常使用荷载：　　　　　设计值　　　　　　标准值强度：　　　　　设计值　　　　　　标准值结构系数：1.2无（DL）设计状况系数：1.0、0.95无（DL）重要性系数：1.1、1.0、0.90相同（DL）安全系数：1.35、1.2

8、0、1.15无（SL）第八章钢筋混凝土构件正常使用极