最新混凝土结构设计原理课件第9章-正常使用极限状态验算及耐久性设计1ppt课件.ppt

进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。　　记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热”，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑了，快来我给你扇扇”。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“你看热的，跑什么？”此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！　　蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。　　蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅混凝土结构设计原理课件第9章-正常使用极限状态验算及耐久性设计1 结构的适用性结构的耐久性9.1概述 结构设计的功能要求安全性适用性耐久性承载能力极限状态正常使用极限状态变形抗裂裂缝宽度9.1概述 结构构件不满足正常使用极限状态的危害性要比不满足承载能力极限状态的危害性小，其相应的可靠指标β值相对要求较小，故裂缝宽度及变形的计算采用荷载标准值（或准永久值）和材料强度的标准值。构件的变形及裂缝宽度都随时间而增大，对于正常使用极限状态，应按荷载效应的标准组合及准永久组合、并考虑长期作用的影响分别加以验算。9.1概述 正常使用极限状态验算的特点目的：保证结构的适用性和耐久性。内容：抗裂验算；裂缝宽度验算；受弯构件变形验算；结构耐久性设计。可靠度水准：目标可靠指标比承载能力极限状态低。设计特点（1）可靠指标可适当降低；（2）这种设计为验算而非计算；（3）荷载取标准值或准永久值，材料强度取标准值；（4）考虑荷载效应的长期影响；（5）裂缝宽度和变形验算取第Ⅱ阶段的应力图形。 裂缝的分类裂缝的成因裂缝控制目的和要求9.2裂缝及其控制 9.2.1裂缝的分类与成因裂缝按成因分类荷载作用引起的裂缝温度变化引起的裂缝混凝土收缩引起的裂缝钢筋锈蚀引起的裂缝冻融循环作用等引起的裂缝碱骨料反应引起的裂缝地基的不均匀沉降引起的裂缝荷载引起变形引起 裂缝控制的目的使用功能的要求建筑外观的要求耐久性的要求对不同裂缝的控制处理方法对变形引起的裂缝：目前计算理论中没有或无法考虑，主要是通过构造措施予以控制。对荷载引起的裂缝：竖向裂缝、弯剪（扭）斜裂缝、粘结裂缝（1）对截面正应力引起的竖向裂缝：通过验算加以控制，本章内容。（2）对弯剪（扭）斜裂缝、粘结裂缝：目前研究不多，没有成熟的公式，但若满足斜截面承载力并配置了符合计算及构造要求的腹筋，斜裂缝的宽度一般不会太大。9.2.1裂缝的分类与成因 9.2.2裂缝的控制等级《混凝土结构设计规范》对荷载作用下正截面裂缝的控制要求一级:严格要求不出现裂缝的构件按荷载标准组合计算时，构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力。二级:一般要求不出现裂缝的构件按荷载标准组合时，构件受拉边缘混凝土拉应力不应大于混凝土轴心抗拉强度标准值。三级:允许出现裂缝的构件对钢筋混凝土构件，按荷载准永久组合并考虑长期作用影响计算时；对预应力混凝土构件，按荷载标准组合并考虑长期作用影响计算时，构件的最大裂缝宽度不应超过规定的最大裂缝宽度限值。对二a类环境的预应力混凝土构件，尚应按荷载准永久组合计算，且构件受拉边缘混凝土的拉应力不应大于混凝土的抗拉强度标准值。裂缝的控制等级主要是根据耐久性要求确定的，与结构的功能要求、环境条件对钢筋锈蚀的影响、钢筋种类对腐蚀的敏感性和荷载作用时间有关。 平均裂缝间距的计算平均裂缝宽度的计算最大裂缝宽度的计算9.3裂缝宽度的计算 裂缝宽度计算模式裂缝宽度计算模式半理论半经验公式数理统计的经验公式粘结滑移理论无滑移理论前两种理论的结合半理论半经验公式：从分析裂缝开展的机理着手，根据某一力学模型推导出理论计算公式，再利用试验数据确定公式中的某些系数。裂缝宽度计算模式数理统计的经验公式：通过大量的试验资料分析，找出影响裂缝宽度的主要参数，建立数理统计公式。 粘结滑移理论裂缝宽度计算模式该理论认为：裂缝的开展是由于钢筋和混凝土之间变形不再协调，出现相对滑移，裂缝开展宽度为一个裂缝间距范围内钢筋与混凝土伸长值之差。无滑移理论该理论认为：构件表面裂缝宽度主要是由开裂截面的应变梯度所控制，即裂缝宽度随离开钢筋距离的增大而增加，钢筋与混凝土之间无相对滑移，钢筋表面处裂缝宽度为零，混凝土保护层厚度是影响裂缝宽度的主要因素。综合理论将前两种理论结合，既考虑钢筋和混凝土之间可能出现的相对滑移，又考虑混凝土保护层厚度和钢筋有效约束区对裂缝宽度的影响。更为合理。 裂缝宽度计算模式裂缝宽度计算模式半理论半经验公式数理统计的经验公式粘结滑移理论无滑移理论前两种理论的结合裂缝宽度计算模式我国《混凝土结构设计规范》提出的裂缝宽度计算公式主要以粘结滑移理论为基础，同时也考虑了混凝土保护层厚度及钢筋约束区的影响。 9.3.1裂缝的出现、分布和开展过程受弯构件纯弯段的垂直裂缝开展过程2lftkss1aaccss2aacc>Mcrscssbbtlablbc>Mcrssm★当达到某一距离l时，钢筋和混凝土不再产生相对滑移，粘结应力也随之为零，两者又具有相同的拉伸应变，应力趋于均匀，恢复到未开裂前的状态，l称为粘结应力作用长度，或称为传递长度。★随着弯矩的增加，在传递长度l以外的混凝土的拉应力达到混凝土的抗拉强度ftk时，会出现第二条（批）裂缝，9.3.1裂缝的出现、分布和开展过程 受弯构件纯弯段的垂直裂缝开展过程2lftkss1aaccss2aacc>Mcrscssbbtlablbc>Mcrssm★在新裂缝处，同样，裂缝两侧的混凝土将回缩滑移并产生粘结应力，钢筋和混凝土的应力将随离开裂缝截面距离的变化而变化，当混凝土的拉应力恢复到足以达到混凝土的抗拉强度时，又会出现第3条、第4条、第5条裂缝9.3.1裂缝的出现、分布和开展过程 受弯构件纯弯段的垂直裂缝开展过程2lftkss1aaccss2aacc>Mcrscssbbtlablbc>Mcrssm★当裂缝间距减小至使无裂缝截面的混凝土的拉应力不能再增大到混凝土的抗拉强度时，即使弯矩继续增大，混凝土也不再出现新的裂缝。裂缝出齐，裂缝的出现达到稳定阶段。★可见如果两条裂缝的间距小于2l，由于粘结应力传递长度不够，将不会出现新的裂缝。裂缝间距最终将稳定在（l~2l）之间，平均间距可取1.5l9.3.1裂缝的出现、分布和开展过程 受弯构件纯弯段的垂直裂缝开展过程2lftkss1aaccss2aacc>Mcrscssbbtlablbc>Mcrssm★从上可知，裂缝的分布与粘结应力传递长度l有很大关系，传递长度短，裂缝密，反之，裂缝稀疏。传递长度与粘结强度和钢筋表面积大小有关。粘结强度高，l短，小直径钢筋表面积大，l也短。9.3.1裂缝的出现、分布和开展过程 受弯构件纯弯段的垂直裂缝开展过程aacc>Mcrscssbbtlablbc>Mcrssm9.3.1裂缝的出现、分布和开展过程★当弯矩继续增加到正常使用阶段的荷载效应准永久组合时，原有裂缝宽度会随钢筋与混凝土之间的滑移以及钢筋应力的增大而增加，但一般不会出现新的裂缝，该阶段称为裂缝的开展阶段。★有上可知，裂缝的开展主要是由于裂缝间混凝土与钢筋变形不协调所致，钢筋的伸长和混凝土的回缩，导致混凝土与钢筋之间产生相对滑移即形成一定的裂缝宽度。★试验表明，裂缝宽度沿截面高度是不相等的，钢筋表面处裂缝宽度大约只有构件混凝土表面处裂缝宽度的1/3~1/5。即存在应变梯度和钢筋的约束区。 9.3.2平均裂缝间距平均裂缝间距的规律性由于材料的不均匀性以及截面尺寸的偏差等因素影响，实际构件中的裂缝间距和裂缝宽度均为随机变量，裂缝的分布也是不均匀的。但对大量试验资料的统计分析表明，从平均的观点来看，平均裂缝间距和平均裂缝宽度是有规律性的。第一条（批）裂缝出现后，钢筋通过粘结应力将拉力逐渐传递给混凝土，经过一定的长度使混凝土的拉应力增大到其抗拉强度，出现第二条（批）裂缝，这一传递长度为理论上的临界裂缝间距lcr,min，或称最小传递长度。最大传递长度lcr,max=2lcr,min平均裂缝间距大约为lm=1.5lcr,min 9.3.3平均裂缝间距平均裂缝间距的求解McrMcrlcrabss1aAsss1Astmtmaxtm裂缝截面aMcrh1h0ss1As即将开裂截面bMcrss1aAsh2h0h3h0即将出现裂缝截面混凝土所能承受的弯矩 9.3.3平均裂缝间距平均裂缝间距的求解Mct的计算方法：可根据平截面假定、混凝土和钢筋的应力-应变关系以及平衡条件确定。bhhfbfftkＭcrh3h0.5h为了简化计算，对于矩形、T形和I形截面，近似假定截面中和轴高度x=0.5h;同时，还假定截面受拉区混凝土应力为均匀分布，其值等于ftk。Ate为有效受拉混凝土截面面积 9.3.3平均裂缝间距平均裂缝间距的求解const.const.纵向受拉钢筋相对粘结特征系数经验系数上式表明，按照粘结滑移理论推导出的平均裂缝间距lm与混凝土强度无关，而与d/rte成线性关系。这与试验结果不能很好的符合，应作修正。 9.3.3平均裂缝间距平均裂缝间距的修正公式的不足裂缝间距与混凝土的保护层厚度cs有关,试验表明，平均裂缝间距lm与混凝土保护层厚度cs大致呈线性关系。当钢筋配置很多时，虽然钢筋与混凝土间的粘结作用因钢筋间距减小而降低很多，但并不完全消失。因此，平均裂缝间距的计算公式应考虑混凝土保护层厚度和钢筋有效约束区的影响。上式假定裂缝两侧混凝土产生平行的回缩，构件表面与钢筋处的裂缝宽度相同，与实际不符。当d/rte趋近于零时，平均裂缝间距将趋近于0,这也与试验结果不符。修正的原因 综上，引入系数k2cs，以考虑混凝土保护层的影响，得：9.3.3平均裂缝间距 9.3.3平均裂缝间距平均裂缝间距的修正修正的方法受拉纵筋直径相同时受拉纵筋直径不同时按照粘结力等效原则确定的等效直径纵向钢筋的相对粘结特性系数，对带肋钢筋，取1.0；对光面钢筋，取0.7平均裂缝间距计算公式的一般形式考虑构件受力特征的系数，对轴心受拉构件，取1.1；对其他构件均取1.0。 9.3.3平均裂缝宽度MqMqlmwm/2lm+lmecmlm+lmesm平均裂缝宽度是指纵向受拉钢筋重心水平处的构件侧表面的裂缝宽度；平均裂缝宽度可由两条相邻裂缝之间钢筋的平均伸长值与相应水平处受拉混凝土的平均伸长值之差求得。ssq为按荷载效应准永久组合计算的构件裂缝截面处纵向受拉钢筋应力c为裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ac为考虑裂缝间混凝土自身伸长对裂缝宽度的影响系数 9.3.3平均裂缝宽度裂缝截面处的钢筋应力ssq受弯构件ＭqssqAsChh0h0轴心受拉构件NqssqAs在荷载效应准永久组合作用下，构件裂缝截面处纵向受拉钢筋的应力，可根据正常使用阶段轴心受拉、受弯、偏心受拉以及偏心受压构件的应力状态，按裂缝截面处的平衡条件求得。 9.3.3平均裂缝宽度裂缝截面处的钢筋应力ssq偏心受拉构件若近似采用大偏心受拉构件的截面内力臂长度则大、小偏心受拉构件的计算公式可统一表达为ssqAsNqyce0e′h0小偏拉AsA′sNqssqAsyce0e′hh0h0大偏拉AsA′ss′sqAs 9.3.3平均裂缝宽度裂缝截面处的钢筋应力ssq偏心受压构件NqssqAshse0ysezCcChs是指使用阶段的轴向压力偏心距增大系数g′f是受压翼缘截面面积与腹板有效截面面积的比值 9.3.3平均裂缝宽度纵向受拉钢筋应变不均匀系数cc也称裂缝间混凝土参加工作系数lmesectectm1122MqMqesm由2-2截面的平衡条件可得 9.3.3平均裂缝宽度纵向受拉钢筋应变不均匀系数c考虑到混凝土质量的不均匀性和收缩等因素，裂缝间混凝土参与受拉的程度可能没有计算的那么大，为安全计起见，c取其最低值为0.4；对直接承受动力荷载的构件，考虑到应力的反复变化可能会导致裂缝间受拉混凝土更多地退出工作，则不应考虑受拉混凝土参与工作。《混凝土规范》规定，c<0.2时，取0.2；c>1.0时，取1.0；对直接承受重复荷载的构件，取c=1.0。 9.3.3平均裂缝宽度裂缝间混凝土自身伸长对裂缝宽度的影响系数acac可由试验资料确定试验研究表明，系数ac与配筋率、截面形状和混凝土保护层厚度等因素有关，但变化幅度不大。为简化计算，对受弯、偏心受压统一取ac＝0.85，对轴心受拉、偏心受拉构件，可近似取ac＝0.85。 0.020.040.060.080.100.1201.02.03.0f(x)9.3.4最大裂缝宽度最大裂缝宽度一般是由平均裂缝宽度乘以扩大系数得到扩大系数值t应考虑的两个方面荷载效应标准组合作用下的最大裂缝宽度扩大系数值ts分布基本符合正态分布对于轴心受拉和偏心受拉构件，可求得裂缝扩大系数系数值ts=1.90对受弯构件和偏心受压构件，可求得裂缝扩大系数系数值ts=1.66 9.3.4最大裂缝宽度扩大系数值t应考虑的两个方面考虑荷载长期作用等因素影响的最大裂缝宽度在荷载长期作用下，由于混凝土的滑移徐变和受拉混凝土的应力松弛，使得c值增大，从而使裂缝宽度随时间而增大。混凝土收缩，使裂缝间混凝土长度缩短，会引起裂缝宽度的增大。荷载长期作用下的最大裂缝宽度可由短期荷载作用下的最大裂缝宽度乘以裂缝扩大系数tl考虑裂缝扩大系数后，荷载长期作用下的最大裂缝宽度《混凝土规范》规定的最大裂缝宽度计算方法 计算公式式中：钢筋应力——对RC构件，按准永久组合计算；对PC构件，按标准组合计算。9.3.4最大裂缝宽度 最大裂缝宽度验算应满足：对于直接承受吊车荷载但不需作疲劳验算的吊车梁,可将计算出的最大裂缝宽度乘以系数0.85。对于由荷载以外诸因素引起的裂缝，都不包括在内。对e0/h0≤0.55的偏心受压构件，均能符合wlim的要求，规定不必验算。对于斜裂缝宽度，当配置受剪承载力所需的腹筋后，使用阶段的裂缝宽度一般小于0.2mm，故不必验算。最大裂缝宽度均系指受拉钢筋截面重心水平处的构件侧表面裂缝宽度。当保护层厚度不小于50mm，配置表层钢筋网片时，最大裂缝宽度可适当折减，折减系数可取0.7。9.3.4最大裂缝宽度 9.3.5影响裂缝宽度的主要因素影响裂缝宽度的主要因素纵向受拉钢筋的应力ssq纵筋直径d纵向受拉钢筋表面形状纵向受拉钢筋配筋率rte混凝土保护层厚度c荷载性质混凝土强度等级对裂缝宽度的影响不大减小裂缝宽度的主要措施采用小直径钢筋，采用变形钢筋，增加钢筋面积，增大截面尺寸，采用预应力。 短期刚度的建立受弯构件的刚度最小刚度原则9.4受弯构件的变形计算 受弯构件变形计算提要变形计算公式仍采用材料力学或结构力学公式构件截面刚度及构件刚度需考虑钢筋混凝土的特点构件截面刚度公式建立方法基于平截面假定，建立平均应变与平均曲率之间的几何关系；裂缝截面内力与应力之间的平衡关系；裂缝截面应力与平均应变之间的物理关系。构件刚度：采用最小刚度 9.4.1变形控制的目的和要求对受弯构件进行变形控制的主要目的保证结构的使用功能要求；避免非结构构件的损坏；满足外观和使用者的心理要求；避免对其他结构构件的不利影响。对于变形控制主要限于受弯构件挠度，使变形的计算值不超过允许的限值，即f≤flim构件类型挠度限值吊车梁：手动吊车电动吊车l0/500l0/600屋盖、楼盖及楼梯构件：当l0<7m时当7m≤l0≤9m时当l0>9m时l0/200（l0/250）l0/250（l0/300）l0/300（l0/400） 9.4.2混凝土受弯构件变形计算的特点混凝土受弯构件变形计算的特点钢筋砼梁的截面弯曲刚度随弯矩的变化特点EI(B)OMEIBOMuMyM2McrMM1fufyf2f1afＩ阶段Ⅱ阶段Ⅲ阶段EI是梁的截面弯曲刚度，是度量截面抵抗弯曲变形能力的重要指标；对匀质弹性材料梁，M-f或M-f始终保持不变的线性关系；对于非匀质的混凝土材料，为区别于弹性弯曲刚度EI，用符号Bs来表示截面弯曲刚度。 9.4.3短期刚度Bs的建立钢筋和混凝土的应变分布特征钢筋应变es和受压边缘混凝土的应变ec沿构件轴线方向为非均匀分布，呈波浪形变化；截面的中和轴高度xc和曲率f沿构件轴线方向也呈波浪形变化；因此，截面弯曲刚度沿构件轴线方向也是变化的。Mqecmec平均中和轴rMqh0f=1/resmes 9.4.3短期刚度Bs的建立Bs的推导过程几何关系mnmndqdxmmnndqdqy1y2h0dqrm 9.4.3短期刚度Bs的建立Bs的推导过程物理关系ecscsc=lEceclEcEcse钢筋的本构关系es混凝土的本构关系构件的受力状态处于第Ⅱ阶段钢筋的应力-应变关系为线弹性混凝土的受压应力-应变关系应考虑其弹塑性，采用变形模量钢筋和混凝土的物理关系可分别表示为ss=Esesesss 9.4.3短期刚度Bs的建立平衡关系Bs的推导过程hh0h0ssAsMqscCwscT形截面压应力合力为压应力图形丰满程度系数受压翼缘的加强系数由平衡条件可得钢筋和受压边缘混凝土的平均应变为受压区边缘混凝土平均应变综合系数 9.4.3短期刚度Bs的建立Bs的推导过程aE为钢筋与混凝土的弹性模量比r为纵向受拉钢筋的配筋率c为钢筋应变不均匀系数 9.4.4参数z和h的确定开裂截面的内力臂系数h我国《混凝土结构设计规范》为简化计算，取h=0.87受压区边缘混凝土平均应变综合系数zz可根据试验结果由下式直接求得试验分析表明，z取值可不考虑荷载的影响，由下式直接求得短期刚度Bs的计算公式 短期刚度Bs的建立物理意义分母第一项表示受拉区混凝土受力对刚度的影响，故称为拉区刚度；分母第二项表示受压区混凝土变形对刚度的影响，故称为压区刚度。RC构件截面刚度与该截面处的弯矩有关，弯矩大，刚度小。最主要的影响因素：构件截面高度 荷载长期作用下影响挠度增长的因素由于受压区混凝土的徐变，压应变将随时间而增长；由于裂缝间受拉混凝土的应力松弛以及混凝土和钢筋之间滑移徐变，使受拉混凝土不断退出工作，因而受拉钢筋平均应变将随时间而增大。受弯构件长期挠度的计算方法第一类为用不同方式和在不同程度上考虑混凝土徐变和收缩以计算荷载长期作用下的刚度；第二类为根据试验结果确定挠度的增大系数来计算构件的长期刚度；我国《混凝土结构设计规范》采用第二类方法。挠度的增大系数q的定义9.4.5受弯构件的刚度B 9.4.5受弯构件的刚度B挠度的增大系数q的确定挠度增大系数值根据试验结果确定对于单筋矩形、T形和I形截面梁，可取q=2.0；对于一般情况下的矩形、T形和I形截面双筋梁，可取q=2.0-0.4r’/r。（徐变是降低构件刚度的主要因素，受压钢筋可减小混凝土徐变）《混凝土结构设计规范》规定，对翼缘在受拉区的倒T形截面梁，q值应增大20%。矩形、T形、倒T形和I形截面预应力混凝土受弯构件按荷载的标准组合并考虑荷载长期作用影响的刚度计算公式矩形、T形、倒T形和I形截面钢筋混凝土受弯构件按荷载的准永久组合并考虑荷载长期作用影响的刚度计算公式： 9.4.5受弯构件的刚度B对刚度计算公式的理解全部荷载作用下构件的总挠度f是短期挠度fs与长期挠度fl之和；全部荷载应按荷载的标准组合值确定，长期荷载应按荷载的准永久组合值确定，则短期荷载即为荷载的标准组合值与荷载的准永久组合值之差；Mk=(Mk-Mq)+Mq，(Mk-Mq)相当于短期荷载产生的弯矩，Mq相当于长期荷载产生的弯矩；短期挠度不必增大；由故有 9.4.6最小刚度原则与挠度计算《混凝土结构设计规范》规定：在等截面构件中，可假定各同号弯矩区段内的刚度相等，并取用该区段内最大弯矩处的刚度。即采用各同号弯矩区段内最大弯矩Mmax处的最小截面刚度Bmin作为该区段的刚度B按等刚度梁来计算构件的挠度，这就是受弯构件挠度计算中的最小刚度原则。 9.4.6最小刚度原则与挠度计算简支梁与连续梁的最小刚度截面取法简支梁：取全跨内弯矩最大处的截面刚度，作为全梁的刚度。连续梁：因存在正负弯矩，假定同号弯矩区段内的刚度相等，并分别取各弯矩区段内弯矩最大截面处的最小刚度作为该段的刚度，按分段等刚度梁进行挠度计算。每一跨就成为二阶或三阶的变刚度梁。当计算跨度内的支座截面刚度不大于跨中截面刚度的两倍或不小于跨中截面刚度的二分之一时，该跨也可按等刚度构件进行计算，其构件刚度可取跨中最大弯矩截面刚度。 9.4.6最小刚度原则与挠度计算在挠度计算中采用最小刚度原则的可行性采用最小刚度作为本段刚度，使结果偏大；材料力学的挠度公式，未计剪跨段的剪切变形，和斜裂缝的不利影响，使挠度计算值偏小。一个偏大，一个偏小，大致可以相互抵消，误差不大。 9.4.7提高受弯构件刚度的措施增大构件截面高度h是提高截面刚度的最有效措施当构件的截面尺寸受到限制时，可考虑增加受拉钢筋配筋率或提高混凝土强度等级；对某些构件还可以充分利用纵向受压钢筋对长期刚度的有利影响，在构件受压区配置一定数量的受压钢筋。此外，采用预应力混凝土构件也是提高受弯构件刚度的有效措施。 9.5混凝土结构的耐久性耐久性(durability)指结构及其构件在预计的设计使用年限内，在正常维护和使用条件下，在指定的工作环境中，结构不需要进行大修即可满足正常使用和安全功能的能力（混凝土被腐蚀，钢筋锈蚀，构件损伤等）。混凝土结构耐久性设计的意义影响结构的适用性和安全性；保证结构的适用性和安全性。国际标准《混凝土结构耐久性设计规范》 9.5混凝土结构的耐久性影响混凝土结构耐久性的主要因素混凝土碳化：破坏钢筋表面的氧化膜，引起钢筋发生锈蚀；加剧混凝土的收缩，导致混凝土的开裂。钢筋锈蚀混凝土的冻融破坏混凝土的碱集料反应：某些活性矿物与混凝土微孔中碱性溶液产生化学反应称为碱集料反应。碱集料反应产生的碱—硅酸盐凝胶，吸水后会产生膨胀，体积可增大3～4倍，从而使混凝土开裂、剥落、强度降低，甚至导致破坏。侵蚀性介质的腐蚀：酸、碱等化学介质对混凝土的腐蚀。引起裂缝、孔隙，甚至松软破碎等。 9.5混凝土结构的耐久性混凝土结构耐久性极限状态设计（1）耐久性极限状态设计表达式（2）耐久性极限状态概念设计根据结构所处的环境条件和设计使用年限，采取不同的技术措施和构造措施，保证结构的耐久性。一般环境条件：混凝土强度等级；混凝土保护层厚度。特殊环境条件：技术措施（专用防腐材料面层；钢筋表面涂环氧树脂等） 使用性能和耐久性设计：小结裂缝宽度验算★裂缝宽度限值：根据适用性和耐久性要求确定。★最大裂缝宽度平均裂缝宽度：根据粘结滑移理论，并考虑钢筋有效约束区的影响确定。最大裂缝宽度：裂缝宽度随机性，取具有95%保证率的裂缝宽度；荷载长期效应的影响（混凝土收缩、徐变，粘结滑移徐变） 使用性能和耐久性设计：小结★影响裂缝宽度的因素构件类别；混凝土强度；钢筋面积；弯矩；保护层厚度；钢筋直径；钢筋类别（光圆、变形钢筋）★减小裂缝宽度的措施提高混凝土强度；增大钢筋面积；采用小直径钢筋；采用变形钢筋。最有效措施：采用小直径钢筋；采用变形钢筋。 使用性能和耐久性设计：小结变形验算★变形值用力学公式计算★构件截面刚度考虑了钢筋混凝土构件的特点★构件截面刚度考虑了受压混凝土徐变、受拉混凝土应力松弛以及钢筋与混凝土的滑移徐变。★构件刚度采用弯矩最大截面处的刚度（最小刚度原则）钢筋混凝土构件的纵筋数量有时是由裂缝或变形控制要求确定的。 高级实务经济学教研部2009年6月10日68 内容一、经济统计学基础与GDP统计分析二、国民收入统计和分析三、消费需求统计和分析四、积累统计和投资需求分析69 五、国际收支统计分析和国民经济物价指数六、国民经济综合统计分析七、景气和经济周期统计分析八、经济增长、国际竞争力评价和分析内容70 一、经济统计学基础与GDP统计分析1、产业和行业分类的层次及内容。2、国民经济核算原则。3、国内生产总值的概念。4、国内生产总值的主要统计方法。5、国民净福利。6、我国实际应用中的GDP物量指数和GDP物价指数。71 产业和行业分类国民经济基层单位国民经济产业部门：三次产业分类一、经济统计学基础与GDP统计分析72 国民经济核算原则一、经济统计学基础与GDP统计分析市场原则所有权原则三等价原则核算统计原则73 国内生产总值的概念一个国家或地区一定时期全部生产单位所进行生产创造的增加值的全部或总量。生产过程的结果或成果价值总量；社会最终使用的产品或服务价值总量；生产过程结果的收入分配的收入总量。一、经济统计学基础与GDP统计分析74 国内生产总值的主要统计方法1、生产法国内生产总值＝各产业部门的总产出－各产业部门的中间消耗2、分配法（收入法）国内生产总值＝各产业部门（机构部门）劳动者报酬＋各产业部门（机构部门）固定资产折旧＋各产业部门（机构部门）生产税净额＋各产业部门（机构部门）营业盈余3、支出法（最终产品法）国内生产总值＝总消费＋总投资＋净出口75 国民净福利国民净福利是对国内生产总值的修正。考虑生产与环境的关系考虑劳动与闲暇的关系国民净福利＝净增加值＋为改善环境资源的质量的投入－以破坏环境为代价而得到的产出＋虚拟的闲暇时间内的活动价值一、经济统计学基础与GDP统计分析76 我国实际应用中的GDP物量指数和GDP物价指数国民经济的发展速度和经济增长率。GDP物价指数一、经济统计学基础与GDP统计分析77 二、国民收入统计和分析1、国民总收入、经常转移总收入净额和国民可支配总收入。2、洛伦茨曲线和基尼系数。3、分析评价我国收入分配关系的演化情况和发展趋势。78 国民总收入＝国内生产总值＋国内财产收入净额＋来自国外财产收入净额＋来自国外劳动要素报酬净额经常转移总收入净额=经常转移总收入－经常转移总支出经常转移内容种类众多，一般归纳为收入税、社会保障与社会福利和其他经常转移三大类。国民可支配总收入＝国民总收入＋经常转移总收入净额二、国民收入统计和分析79 洛伦茨曲线横坐标表示按收入从低到高排列累计家庭户数百分比；纵坐标表示对应的累计收入百分比。ABOP100%I100%C洛伦茨曲线示意图二、国民收入统计和分析80 世界各国对基尼系数的测算表明，大多数国家的基尼系数都是在0.2到0.6之间。经济学家根据经验和分析对基尼系数的区间作了如下判断：基尼系数低于0.2表明收入分配高度平均，0.2—0.3为相对平均，0.3—0.4大致合理，0.4—0.6显示收入分配差距过大，0.6以上则表明收入分配严重向一部分人倾斜。基尼系数81 分析评价我国收入分配关系的演化情况和发展趋势1978年—1984年：既增长又平等阶段1985年—1989年：既不平等又不增长阶段1989年以后：增长但收入不均等阶段二、国民收入统计和分析82 三、消费需求统计和分析1、最终消费、居民最终消费和政府最终消费。2、消费率、储蓄率和恩格尔系数。3、消费需求结构变动统计分析。4、消费需求结构与收入分配结构的关系。5、消费需求对经济增长的影响分析。83 最终消费、居民最终消费和政府最终消费最终消费是指当期居民消费和公共消费中所使用的货物和服务。由居民最终消费和政府最终消费两部分组成。由于考察标准不同，最终消费有两种统计概念：一是最终消费支出（最终购销行为发生为标准），二是实际最终消费（以消费对象的实际获得为标准）。三、消费需求统计和分析84 消费率、储蓄率和恩格尔系数的含义、计算公式和分析方法消费率＝最终消费支出额÷国民可支配总收入储蓄率＝储蓄总额÷国民可支配总收入恩格尔系数＝食品消费支出÷居民个人最终消费支出三、消费需求统计和分析85 消费需求结构变动统计分析消费需求结构与收入分配结构的关系三、消费需求统计和分析86 消费需求与经济增长的关系分析三、消费需求统计和分析消费需求与经济增长；消费需求增长的因素分析；消费需求对经济增长的影响分析。87 消费需求对经济增长的影响分析三、消费需求统计和分析消费需求弹性分析；消费需求拉动及其影响分析。88 四、积累统计和投资需求分析1、积累统计的内容以及国民资产的含义和基本分类。2、固定资产投资的部门结构、费用结构和区域结构。3、投资拉动系数和投资弹性系数。89 国民经济活动中资产负债存量由期初到期末所发生的变化构成积累统计的内容。国民资产是经济资产，它由各机构单位个别所有，用于获得经济利益的实体或法律契约被称为经济资产。经济资产包括实物资产和金融资产。国民资产的基本分类是非金融资产和金融资产。四、积累统计和投资需求分析90 1、固定资产投资的部门结构：固定资产投资在国民经济各个产业部门之间的分布。2、固定资产投资的费用结构：按费用组成的性质，划分为建筑安装工程费用、设备投资费用和其他投资费用。工业化初期阶段，设备投资费用比重在30%左右，中期为40%左右，后期为50%以上。3、固定资产投资的区域结构：固定资产投资的区域分布。例如我国的东部、中部和西部。四、积累统计和投资需求分析91 全社会固定资产投资的地区分布四、积累统计和投资需求分析92 投资拉动系数：一定时期投资需求增量与当期国内生产总值增量之比。反映经济增量中投资增加所起的拉动作用。投资弹性系数：是GDP增长速度与投资需求增长速度之比，即投资增长一个百分点带动经济增长的百分点数。四、积累统计和投资需求分析93 2002年按支出法计算的投资率为39.4%，全社会固定资产投资占GDP的份额超过41%。2003年投资率为42.7%，全社会固定资产投资占GDP的份额超过47%，2005年全社会固定资产投资占GDP的份额超过50%。投资增长对GDP增长的贡献率持续攀高。1998年，投资增长对GDP增长的贡献率为30%，2003年这一比率上升到55%。四、积累统计和投资需求分析94 五、国际收支统计分析和国民经济物价指数1、国际收支平衡表的内容。2、我国国际收支存在的问题3、我国利用外资的统计分析。4、居民消费价格指数、商品零售价格指数、工业品出厂价格指数和固定资产投资价格指数的含义。5、通货膨胀效应的统计分析。95 一国在一定时期内对外经济往来收支的系统记录。标准的国际收支平衡表由经常项目和资本项目两部分组成。资本项目分为资本往来项目和储备资产增减变动项目，另外考虑到国际收支统计的特点，又特别设立了“错误与遗漏”项目。国际收支平衡表的内容：经常项目、资本往来项目、错误与遗漏、储备资产变动额五、国际收支统计分析和国民经济物价指数96 问题：出口结构偏低过量进口投资收益巨额逆差对策：从微观、中观和宏观三个层面树立竞争优势。五、国际收支统计分析和国民经济物价指数97 我国利用外资的统计分析1、利用外资规模和结构的统计分析。2、利用外资效果的统计分析。五、国际收支统计分析和国民经济物价指数98 （1）利用外资对GDP的影响。（2）利用外资对外汇储备的影响。（3）利用外资对进出口贸易的影响。（4）利用外资对就业的影响。（5）利用外资对货币供应量和通货膨胀的影响。五、国际收支统计分析和国民经济物价指数99 居民消费价格指数：一定时期城乡居民所购买的生活消费品和服务项目价格变动趋势和程度的相对数。商品零售价格指数：城乡商品零售价格变动趋势的一种经济指数。工业品出厂价格指数（生产者价格指数）：全部工业产品出厂价格总水平的变动趋势和程度的相对数。固定资产投资价格指数：反映固定资产投资价格变动趋势和程度的相对数。五、国际收支统计分析和国民经济物价指数相关指数100 通货膨胀效应统计分析通货膨胀与经济增长关系分析通货膨胀与技术进步关系分析通货膨胀对收入分配的影响分析五、国际收支统计分析和国民经济物价指数101 产业结构演化过程中的主要理论1、配第—克拉克定理随着人均国民收入水平的提高，劳动力首先由第一产业向第二产业转移；当人均国民收入进一步提高时，劳动力便向第三产业移动。2、工业化阶段理论工业结构演化理论。第一阶段为重工业化阶段，第二阶段为高加工度化，第三阶段为技术集约化。六、国民经济综合统计分析102 3、霍夫曼定理依据消费资料工业净产值与资本资料工业净产值的比值将工业过程分为四个阶段。5（±1）、2.5（±1）、1（±0.5）和1以下。4、钱纳里的阶段理论按人均收入的变化范围，将经济结构分为三个阶段、六个时期。三个阶段为初级产品阶段、工业化阶段和发达经济。六、国民经济综合统计分析103 1、主导产业理论始于60年代美国经济学家罗斯托的起飞理论。规律如下：由非耐用消费品向耐用消费品产业发展；从维持生活基本需求向中间需求进而向享受和发展性需求的产业发展；从低附加值向高附加值发展。六、国民经济综合统计分析104 2、主导产业的选择选择理论：国际分工和比较生产费用理论、动态比较费用学说。选择基准：产业需求收入弹性、产业生产率的增长率、产业关联、产业动态比较费用。主导产业选择的影响因素：产业的基础和素质、资本实力和资源多寡等等。六、国民经济综合统计分析105 七、景气和经济周期统计分析1、景气分析的工作步骤。2、经济周期、古典经济周期和现代经济周期。3、经济周期统计指标体系。106 景气分析的工作步骤1、数据的搜集和预处理；2、挑选景气指标；3、计算景气指数；4、确定基准周期；5、预测景气变动趋势；6、设计和应用预警信号系统；7、检验效果。七、景气和经济周期统计分析107 经济周期、古典经济周期和现代经济周期在现代经济理论中，经济周期不是指某一经济活动的波动特征，而是从国民经济活动整体出发，说明总体经济活动中扩张过程与收缩过程交替变化的动态特征。国民经济活动的绝对水平的扩张过程与收缩过程的交替称为古典经济周期，相对水平即增长率的扩张过程与收缩过程的交替称为现代经济周期。七、景气和经济周期统计分析108 经济周期统计指标体系1、预警指标体系2、经济过程指标体系3、经济领域指标体系七、景气和经济周期统计分析109 八、经济增长统计分析、国际竞争力评价和分析1、经济增长、经济增长均衡和适度经济增长率的概念。2、国际竞争力的概念和评价体系。3、中国国际竞争力存在的问题及对策。110 经济增长国民财富的增加生产力和生产能力的增加国民经济生产总成果的增加八、经济增长统计分析、国际竞争力评价和分析111 经济增长均衡国民经济的长期均衡总供给与总需求的均衡（总供给：国民收入用于消费和储蓄；总需求：消费需求和投资需求。储蓄全部转化为投资。）；投资形成的固定资产增长与劳动力增长的均衡；劳动力技术装备水平与生产技术条件变动的均衡。八、经济增长统计分析、国际竞争力评价和分析112 适度经济增长率含义：经济优化发展的经济增长率具体要求：1、增长率波动周期较长，波幅较小，能保持社会总供求大体平衡；2、能够实现产业结构动态协调和基本平衡；3、技术水平不断提高；4、逐步改善人民生活水平；5、保证国际竞争力不断提高。八、经济增长统计分析、国际竞争力评价和分析113 国际竞争力的概念和评价体系国际竞争力的概念：指一个国家在世界经济的大环境下，与各国的竞争力相比较，其创造增加值和国民财富持续增长的能力。国际竞争力评价体系：8大要素体系和4大要素体系八、经济增长统计分析、国际竞争力评价和分析114 国际竞争力8大要素体系国家经济实力国际化政府管理金融体系基础设施企业管理科学技术国民素质八、经济增长统计分析、国际竞争力评价和分析核心竞争力、基础竞争力和环境竞争力。115 国际竞争力要素体系经济运行政府效率企业效率基础设施和社会系统八、经济增长统计分析、国际竞争力评价和分析116 中国国际竞争力的状况结合实际，根据要素体系进行分析。八、经济增长统计分析、国际竞争力评价和分析117 再见118