建筑结构荷载规范 建筑结构类型 建筑结构学报 古建筑结构 建筑结构安全等级 建筑结构图 建筑结构设计 建筑结构制图标准 建筑钢结构焊接规程 钢结构建筑

　　建筑结构主要内容回顾第一章建筑结构的基本概念1.建筑结构：建筑中由若干构件连接而成的能承受作用的平面或空间体系。2.作用：为人类提供遮挡和保护；创造能满足预定功能的空间。3.种类：根据结构类型和选材的不同，主要可以分为砖木结构、砖混结构、钢筋混凝土结构、钢结构等4.结构的功能要求：（1）安全性。结构在预定的使用期限内，能够承受各种荷载和外加变形，约束变形等作用，保证结构不会发生倒塌或连续性的破坏。（2）适用性。结构在正常使用荷载作用下具有良好的工作性能，不会产生影响正常使用的过大的挠度、裂缝、永久变形和动力效应。（3）耐久性。结构在正常使用和正常维护条件下，在规定的使用期限内应能保持足够的时间。三种功能要求可以统称为结构的可靠性，即结构在规定的时间内、规定的条件下完成预定功能的能力。5.结构设计的极限状态：能够保障结构可靠性的下限，区分可靠与不可靠的临界点，称为“极限状通常将结构的极限状态分为两类：（1）承载能力极限状态重点关注结构的安全性。结构超过承载能力极限状态的表现有：A整个结构或其中的一部分作为刚体失去平衡（倾覆、滑移）；B因结构应力超过材料强度而使结构构件或其连接产生过度的塑性变形导致不能继续承载；C由于某些截面的屈服，导致结构变为机动体系；D结构或构件丧失稳定。重点关注结构的适用性和耐久性。结构或构件超过正常使用极限状态的表现有：A影响正常使用或外观的变形；B影响正常使用或耐久性的局部破坏（如裂缝超限）；C影响正常使用的振动；D影响正常使用的其他特定状态。对正常使用极限状态的验算包括对变形、抗裂和裂缝宽度的验算，1）变形验算2）裂缝控制验算6.作用在结构上的力通常承受着两类力：一类是直接施加于结构上的集中力或分布力，称为荷载；通常包括结构自重、人群和设备的使用荷载、寒冷地区的屋顶雪荷载、建筑施工中遇到的施工荷载，风荷载、振动荷载等等；另一类是由于结构产生了约束变形或外加变形而产生的内力效应，称为作用。通常包括由于地基不均匀沉降而产生的沉降作用，受约束结在温度不均匀变化时产生的温差作用，地震而导致的惯性作用等等。根据时间的变异情况可将荷载和作用分为：（1）恒载（也称为永久荷载或永久作用）——是指其值在50年的设计基准期内不随时间而发生变化或其变化的幅度与平均值相比可以忽略不计，如自重荷载、沉降作用；（2）活载（也称为可变荷载或可变作用）——是指建筑在使用过程中所施加的随时间发生明显变化的可移动荷载，如楼面活荷载、风荷载、温差作用；（3）偶然荷载（也称为偶然作用）——是指在设计基准期内不一定出现，一旦出现其量值很大且持续时间很短的荷载，如地震、爆炸荷载。荷载的标准值与设计值荷载的标准值是对结构受载大小的一个统计量值，是进行荷载计算的基础数据，恒载的标准值表示为G设计值是在标准值的基础上乘以一个大于1的荷载分项系数γ，以保证结构的设计安全。对于不同类型的恒载、活载有不同的组合。一般选永久荷载的分项系数为1.2；可变荷载分项系数为为1.4：当建筑结构的安全等级较高时，在荷载设计值前还应乘以一个反映结构重要程度的系数，一级取1.1，二级取1.0，三级取0.9。《混凝土设计规范》中明确规定：结构及构件的承载力(包括失稳)计算和倾覆、滑移及漂浮验算，均应采用荷载设计值；疲劳、变形、抗裂及裂缝宽度验算，均应采用相应的荷载标准值。楼面活载转换为通用计算值的方法——弯矩等效通常情况下施加在楼面上的活载是一系列集中荷载，但是为了设计的便利，需要将这种无规律的集中荷载转化为均布荷载。弯矩等效荷载是指通过将集中荷载转化者产生的跨中最大弯矩相等的荷载转化方风荷载计算方法：风荷载的大小取决于风压力和受风面积。而风压力受基本风压、风压高度变化系数风荷载体型系数、风振系数的影响。雪荷载计算方法：雪荷载的取值是按照经过统计得出的30年一遇的空旷地面上每年的最大积雪重力来确定的。在不同的地区均规定了相应的基本雪压S对于有坡度的屋面，其雪压的计算要乘以综合了坡度的积雪分布系数μ屋面均布活荷载屋面均布活荷载分为“上人”和“不上人”两种。上人屋面的荷载标准值一般取1.5KN/m上人的瓦屋面取0.3KN/m地震荷载震级：表征地震强烈程度的度量，以地震时震源处释放能力的多少来确定。目前国际上普遍使用的里克特级数每增加2级，所释放的热能量大了1000倍。烈度：烈度是指某一地区各类建筑物遭受一次地震影响的强烈程度。与震源深度、震中距、方位角、地质构造以及土壤性质等许多因素有关。一次地震只有一个震级，却在不同地区有多个烈度。在我国地震烈度划分为12度。震级和烈度的概念有本质的不同：震级代表地震本身的强弱，im电竞官方网站手机app下载只同震源发出的地震波能量有关；烈度则表示同一次地震在地震波及的各个地点所造成的影响的程度，建筑抗震设计的指导思想在一般建筑物50年的设计基准期内，遇到发生几率最大的烈度称为多遇烈度（小震），再强一些的烈度称为基本烈度（中震），更强的称为罕遇烈度（大震）。在建筑物的结构设计时贯彻的思想是“小震不坏，中震可修，大震不倒”。既能最大化的发挥材料效能，同时在遭遇大震时保证结构不会倒塌，避免造成人员伤亡。地震作用的计算：称为地震影响系数，可根据抗震设防烈度、建筑物的类型和高度、场地土质软硬程度查得。建筑物总的地震作用沿高度的分布多层建筑在竖向有相当的高度，不能以一个质点来表征其质量和作用点，因此需要将总水平地震作用力根据各层的质量和高度进行分配。对于高度不超过40米、质量和刚度沿高度均匀分布的建筑物（筒体），其弯曲变形以剪力引起的为主的，可近似认为各质点的加速度反应与各质点所在高度成正比，即地震作用沿建筑物高度呈倒三角分布。水平均布地震作用力为：其中F为总水平地震作用力，H为建筑总高度，h为所计算位置高度。对于质量和刚度沿高度均匀分布的多质点建筑物（框架），第i个质点水平地震作用力为：其中F为集中质点的重力荷载，H算例：水平地震作用的估算重力荷载和刚度均沿高度均匀分布的8层框架建筑处在7地震设防区域，总质量4000吨，层高4米，求各层水平地震作用及地震倾覆力矩。（1）求总重力荷载：GE=400010（2）求总水平地震作用力：FE=αG=177.8KN上述各层水平地震作用力是将每层看做一个独立的单元进行分析的，需要通过逐层的水平剪力才能传递给地基，因此从上往下每层的水平剪力是逐步累加的，顶层最小，低层最大。（底层最不安全，顶层晃动最大）建筑体型对水平作用（风、地震）的影响7.结构用材料的力学性能材料的标准强度与设计强度材料的标准强度是根据对材料力学性能的实测得出的具有统计意义的强度，是进行结构承载能力设计的最基础的数据。材料的设计强度等于材料强度的标准值除以以一个大于1的材料强度的分项系数γ，通常混凝土的分项系数为1.35，级钢筋的分项系数为1.1，砌体结构分项系数为1.5。材料的性能分析：材料的弹性模量（E）大，说明做成结构的变形小； 材料的弹性极限大，说明做成结构的强度 材料的延性好，说明做成结构吸收能力的能力强，适合于抗震建筑，另外在破坏前 有较强的预警能力。 第一阶段——弹性阶段（ob）：起点到屈服点，通常考虑构件弹性工作就是指这个阶段； 第二阶段——屈服阶段（cd）：屈服点后的平台； 第三阶段——强化阶 段（de） ：屈服点到 应力最大点，材料抵 抗变形的能力得到进 一步增强； 第四阶段——颈缩阶 段（ef） 应力最大点后的部分，材料走向断裂。 8.结构设计的目的 通过对结构形式、布局、断面的设计和控制， 使得结构构件的承载能力大于荷载作用效应，即： 其中：S为不同类型的荷载在结构上产生的拉力、压力、 弯矩、剪力、扭矩效应； R为结构承载能力，取决于四个因素： （1）构件截面受力状态； （2）材料的力学性能fk； （3）构件的截面尺寸； （4）构件截面形状与受力方向的关系。 γ是结构重要性系数 构件承载能力计算：可在已知恒、活载的情况下进行荷载设计值计 算，在给定结构跨度、材料等级的情况下，通过 计算选择材料的截面，并进行挠度的校核。 参考例题：教材例2-1及2-39.结构的抗倾覆设计 建筑物或结构在受到侧向水平作用F（风荷载、 地震作用）时，对结构底部的远端支撑点产生倾 覆力矩，产生向一侧倾倒的趋向。而能够抵抗这 个倾覆力矩的是由建筑物重力G等（或基础抗拔 力）产生的抗倾覆力矩。当倾覆力矩超过抗倾覆 力矩时，产生倾覆。 局部构件抗倾覆构造措施：（1）依靠构件自重抵抗倾覆（加长、加厚埋入端）； （2）在悬挑构件埋入端施加重压（墙体等）抵抗倾 （3）设置受拉连接抵抗倾覆。10.在变形校核不满足时提高受弯构件刚度的措施：

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