钢筋溷凝土结构计算与设计

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本书是根据最新规范编写的，全书共十章。主要内容为钢筋混凝土结构构件设计的基
本计算公式、设计计算方法以及公式的应用。对素混凝土结构与砌体结构设计计算中的若
干问题抑别作了介绍。
本书可作为广大水利水电工程技术人员学习新规范的参考书，也可作为大专院校有
关专业的教材或参考书。
片断：
第-章钢筋混凝土结构设计方法
结构设计是在预定的荷载及材料性能-定的条件下，确定结构构件的功能要求所需要
的截面尺寸、配筋情况以及构造措施。设计的目的是在现有的技术基础上，用最少的人力、
物力消耗获得能够完成全部功能要求的足够可靠的结构。
第-节结构设计的极限状态
-、结构的功能要求
（-）安全性
结构应能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种作用，不致于破坏；在偶然事
件发生时及发生后，能保持必要的整体稳定性，如遇强震、爆炸、撞击等，建筑结构虽有
局部损伤但不发生倒塌。
（二）适用性
结构在正常使用时具有良好的工作性能。如不发生影响正常使用的过大变形和振幅，不
产生过宽的裂缝。
（三）耐久性
在正常维护条件下，结构应能在预定的使用期限内满足各项功能要求。如不发生钢筋
严重锈蚀，混凝土严重风化、老化，以免影响结构的使用寿命。
上述功能要求统称为结构的可靠性，即结构在规定的时间内（我国目前规定为50年），
规定的条件下（如正常设计、正常施工、正常使用和正常维修），完成预定功能要求的能力。
结构的可靠性和经济性两者之间存在着矛盾∑学的设计方法就是要求在可靠性和经济性
之间选择-种最佳的平衡，使之既经济又可靠。
二、结构极限状态的分类
结构在使用期间的工作状况，称为结构的工作状态。当整个结构或结构的某部分超过
某-特定状态就不能满足设计规定的某-功能要求时，此状态被称为该功能的极限状态。
结构能够满足某种功能要求，并能良好地工作称为结构可靠或有效；反之，则结构不
可靠或失效。显然，区分结构工作状态可靠或是失效的标志是极限状态♂构功能的极限
状态可分为两类：承载能力极限状态和正常使用极限状态。
（-）承裁能力极限状态
当结构或构件达到最大承载能力或发生不适于继续承载的变形时，即为承载能力极限
状态。当出现下列状态之-时，即认为超过了承载能力极限状态。
1）整个结构或其-部分作为刚体失去平衡，如雨篷的倾覆，挡土墙的滑移等；
2）结构构件或其连接因应力超过材料强度而破坏，或因过度塑性变形而不适于继续承
载；
3）结构转变为机动体系而丧失承载能力；
4）结构或构件因达到临界荷载而丧失稳定，如柱被压屈。
承载能力极限状态关系到结构整体或局部破坏，会导致生命、财产的重大损失。因此，
要严格控制出现这种状态，所有的结构和构件都必须按承载能力极限状态进行计算，并保
证具有足够的可靠度。
（二）正常使用极限状态
该类极限状态是指结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值的状态。当出
现下列状态之-时，即认为超过了正常使用极限状态。
1）影响正常使用或外观的变形；
2）影响正常使用或耐久性能的局部损坏，如裂缝过宽；
3）影响正常使用的振动；
4）影响正常使用的其它特定状态。
结构超过该类状态时将不能正常工作，影响其耐久性和适用性，但-般不会导致人身
伤亡或重大经济损失。设计时，可靠性可比承载能力极限状态略低-些。通常先按承载能
力极限状态来设计结构构件，再按正常使用极限状态来校核。
第二节结构按概率极限状态设计的基本概念
-、作用效应与结构抗力
（-）作用与作用效应
作用是指使结构产生内力和变形的所有原因。作用效应则指结构在诸作用影响下所产
生的内力和变形，以S”表示之。当内力和变形由荷载产生时，称为荷载效应。作用和作
用效应-般为随机变量，两者近似呈线性关系，即
SCQ（1－1）
式中S