《混凝土结构设计规范》(1).ppt

《混凝土结构设计规范》GB 50010-2011
主要修订内容
梁兴文
西安建筑科技大学
1
编辑课件
主要修订内容1
2
编辑课件
1 增加结构方案设计内容—思路、原则
■ 思路： 完善规范的完整性，从通过拉结力设计、备用荷载路径分析及良好的构造要求等方
法实现;
★不同结构体系的整体抵抗连续性倒塌能力各异, 应分别考察各
类结构体系发生连续性倒塌的机理和能力特征。
[鲁棒性( Robustness) 是系统控制理论中的重要术语, 指系统抵抗外部环境
干扰和内部不确定性因素影响而能保持稳定工作的能力]
13
编辑课件
2 防连续倒塌设计原则—基本思想
构件与连接的最低强度
结构在初始局部破坏后为达到新的稳定平衡而发生内力重分
布, 可能导致框架梁的弯矩反向, 甚至在极限状态下形成悬链线效
应。
这种内力需求在通常的结构设计当中是不予考虑的, 而一旦
出现这种内力需求, 构件或连接往往因为强度过低而发生破坏, 从
而导致连续性破坏的扩展甚至倒塌。
为此, 有必要保证构件和连接在不同受力状态下的最低强度,
使得结构各部分能在极限状态下“抱成一团”。

保证构件和连接的最低强度, 以往的研究是通过拉结力设计来实现的, 但对不同的结
构体系, 最低强度或承载力的要求一般各有侧重。如钢筋混凝土框架和剪力墙结构宜着
重加强底部纵向受力钢筋的布置并要求恰当的纵筋搭接构造;钢框架宜充分保证梁柱连
接的抗弯与抗拉强度; 大跨空间结构则应保证受拉构件具备适当的受压承载力。
14
编辑课件
2 防连续倒塌设计原则—基本思想
结构的冗余特性
结构冗余特性是指结构在初始的局部破坏下改变原有的传力路径,
并达到新的稳定平衡状态的能力特征。充分的结构冗余特性允
许结构“跨越”初始的局部破坏而不向外扩展, 从而避免连续性破
坏或倒塌的发生。
结构的冗余特性首先取决于结构体系的类型。比如, 无支撑框架
主要取决于梁柱连接的刚度、楼层数和跨数; 有支撑框架主要取
决于支撑的数量和分布, 以及适量的刚性梁柱连接构成的双重
防御机制。
15
编辑课件
2 防连续倒塌设计原则—基本思想
构件与连接的变形能力与延性特征
构件或连接的良好延性能力可显著耗散能量, 因此是减少结
构发生连续性破坏的重要能力特征。
局部构件在承载力不过多丧失的情况下, 其塑性大变形将允
许内力传递逐步转移到其他构件上, 从而实现内部冗余特性的充
分发挥。
适当的延性对提高结构的整体承载力具有显著的影响。必要
的延性是充分发挥结构内部冗余潜力的重要条件。
延性的概念并不能完全脱离强度概念而作简单的评价。当构
件或连接的强度过低时,延性能力并不能避免发生局部断裂或严
重破坏的可能.
16
编辑课件
2 防连续倒塌设计原则—基本思想
■ 基本思想
结构构件必须具备足够的整体连续性、冗余承载力和耗能能力（包括延性），能够将初始局部破坏区域的荷载有效地传递到能够承担这些冗余荷载的周边结构上，从而提高整体结构系统的稳定性。
17
编辑课件
2 防连续倒塌设计原则—设计方法
(2) 结构抵抗连续性倒塌的主要设计方法
事件控制：要求突发事件在发生前即予以阻止, 或通过设置防栅
栏将爆炸等危险源隔离在建筑之外, 是结构设计以外的一类措施
间接设计：指不直接体现突发事件的具体影响, 而采用拉结力
法进行结构设计, 以提高结构的最低强度、冗余特性和延性能
力。
直接设计：分为备用荷载路径分析和特殊抗力设计, 前者通过假
定主要承重构件的初始失效来研究或评价结构的冗余性能及抵抗
连续性倒塌的能力, 后者则是对主要承重构件进行防爆或防撞设
计, 避免在突发事件下发生局部破坏。
18
编辑课件
2 防连续倒塌设计原则—设计方法
拉结力设计法
拉结力设计即要求构件和连接满足最低的抗拉强度要求, 且
各相连构件形成的传力路径必须是直线的和连续的。
4方面要求:
内部拉结力：主要由梁或楼板承担, 可根据发挥梁悬链线效
应或楼板薄膜效应的要求确定;
周边拉结力：主要由周边大梁承担, 可用以锚固内部拉结的
大梁或楼板;
悬挂拉力：对边柱或边墙的水平拉结力, 除满足内部拉结力要
求外, 还应承受一定的悬挂拉力;
竖向拉结力：由上下连续贯通的柱子承担, 要求能够承受与
其轴压力相等的拉力。
19
编辑课件
2 防连续倒塌设计原则—设计方法
图
20
编辑课件
2 防连续倒塌设计原则—设计方法
备