第二章建筑結(jié)構(gòu)的基本計(jì)算原則

1、第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法 工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要保證工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要保證安全可靠安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理經(jīng)濟(jì)合理 由于實(shí)際工程結(jié)構(gòu)中存在多種不確定性由于實(shí)際工程結(jié)構(gòu)中存在多種不確定性 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法就是研究工程設(shè)計(jì)中的各種不確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法就是研究工程設(shè)計(jì)中的各種不確定性問(wèn)題，取得性問(wèn)題，取得安全可靠與經(jīng)濟(jì)合理之間的均衡安全可靠與經(jīng)濟(jì)合理之間的均衡第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法 材料力學(xué)中研究的是：?jiǎn)我徊牧?、線(xiàn)彈性、簡(jiǎn)材料力學(xué)中研究的是：?jiǎn)我徊牧?、線(xiàn)彈性、簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)單結(jié)構(gòu)實(shí)際工程結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比它復(fù)雜實(shí)際工程結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比它復(fù)雜如鋼筋混凝土梁的受彎，從安全角度考慮，需如鋼筋混凝土梁的受彎，從安全角度考慮，需要確定其要確定其極限受彎承

2、載力極限受彎承載力；而為控制正常使用階段的而為控制正常使用階段的裂縫和撓度變形裂縫和撓度變形，需，需要確定帶裂縫工作階段的受力情況。要確定帶裂縫工作階段的受力情況。第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法因此，因此，首先根據(jù)工程結(jié)構(gòu)需要滿(mǎn)足實(shí)際使用的各首先根據(jù)工程結(jié)構(gòu)需要滿(mǎn)足實(shí)際使用的各種要求（種要求（結(jié)構(gòu)的功能結(jié)構(gòu)的功能），對(duì)安全可靠有更具體的科），對(duì)安全可靠有更具體的科學(xué)定義學(xué)定義另一方面，需要盡可能詳細(xì)了解結(jié)構(gòu)在不同情況另一方面，需要盡可能詳細(xì)了解結(jié)構(gòu)在不同情況下（施工、使用、破壞）可能受到的各種外界影響下（施工、使用、破壞）可能受到的各種外界影響的大小和變化情況的大小和變化情況外界影響：外界影響：各種荷載

3、、溫度變化、沉降、收縮徐各種荷載、溫度變化、沉降、收縮徐變、地震、侵蝕、凍融等變、地震、侵蝕、凍融等以及結(jié)構(gòu)尺寸、材料強(qiáng)度等的變異情況，以便科以及結(jié)構(gòu)尺寸、材料強(qiáng)度等的變異情況，以便科學(xué)合理的選定結(jié)構(gòu)可靠度。學(xué)合理的選定結(jié)構(gòu)可靠度。第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法3.1 極限狀態(tài) 1 1、作用、作用：施加在結(jié)構(gòu)上的：施加在結(jié)構(gòu)上的集中或分布荷載集中或分布荷載以及以及引起結(jié)引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形因素構(gòu)外加變形或約束變形因素的總稱(chēng)。分為的總稱(chēng)。分為直接作用和直接作用和間接作用間接作用。p荷載為直接作用荷載為直接作用。p間接作用間接作用：凡引起結(jié)構(gòu)外加變形或間接變形的原因凡引起結(jié)構(gòu)外加變形或間接變形的原因?qū)?/p>

4、于間接作用屬于間接作用。如基礎(chǔ)沉降、混凝土的收縮、溫度變。如基礎(chǔ)沉降、混凝土的收縮、溫度變化、地震等?；?、地震等。一、結(jié)構(gòu)上的作用效應(yīng)一、結(jié)構(gòu)上的作用效應(yīng)S S與結(jié)構(gòu)抗力與結(jié)構(gòu)抗力R Rp作用作用 具有隨機(jī)性具有隨機(jī)性2.1 2.1 結(jié)構(gòu)上的荷載結(jié)構(gòu)上的荷載第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法3.1 極限狀態(tài) 2 2、SS作用效應(yīng)作用效應(yīng) Action EffectAction Effect 結(jié)構(gòu)上的作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的反應(yīng)結(jié)構(gòu)上的作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的反應(yīng); ;如彎矩如彎矩M M、軸力軸力N N、剪力、剪力V V、扭矩、扭矩T T、撓度、撓度 f f、裂縫寬度、裂縫寬度 w w 等等 S = S(Q)=C

5、Q281plM qVp作用效應(yīng)取決于作用的方式及結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的幾何尺作用效應(yīng)取決于作用的方式及結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的幾何尺寸及支承條件。寸及支承條件。p作用效應(yīng)具有隨機(jī)性作用效應(yīng)具有隨機(jī)性 荷載效應(yīng)荷載效應(yīng)3.1 極限狀態(tài) 第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法3 3、結(jié)構(gòu)抗力、結(jié)構(gòu)抗力R Ru結(jié)構(gòu)的抗力具有隨機(jī)性。結(jié)構(gòu)的抗力具有隨機(jī)性。u結(jié)構(gòu)抗結(jié)構(gòu)抗力力的影響因素的影響因素：材料性能的不確定性、材材料性能的不確定性、材料幾何參數(shù)的不確定性、計(jì)算模式的不確定性；料幾何參數(shù)的不確定性、計(jì)算模式的不確定性； R R結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)抗力 ResistantResistant 結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受作結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受作用效應(yīng)的能力，用效

6、應(yīng)的能力，如受彎承載力如受彎承載力M Mu u、受剪承載力、受剪承載力V Vu u、容、容許撓度許撓度 f f 、容許裂縫寬度、容許裂縫寬度 w w ；在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其值，其值不隨時(shí)間變化，或其變化與平不隨時(shí)間變化，或其變化與平均值相比可以忽略不計(jì)均值相比可以忽略不計(jì)的荷載。也稱(chēng)的荷載。也稱(chēng)恒荷載恒荷載或或恒載恒載。比如結(jié)構(gòu)自重或土壓力等。比如結(jié)構(gòu)自重或土壓力等。在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其值其值隨時(shí)間變化，或其變隨時(shí)間變化，或其變化與平均值相比不可以忽略不計(jì)化與平均值相比不可以忽略不計(jì)的荷載。也稱(chēng)的荷載。也稱(chēng)活荷載活荷載或或活載活載。比如樓面活載、屋面活載、雪。比如樓面活

7、載、屋面活載、雪荷載、風(fēng)荷載、吊車(chē)荷載等。荷載、風(fēng)荷載、吊車(chē)荷載等。在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)不一定出現(xiàn)不一定出現(xiàn)，而，而一旦出現(xiàn)一旦出現(xiàn), ,其量其量值很大而持續(xù)時(shí)間較短值很大而持續(xù)時(shí)間較短的荷載。比如爆炸力、的荷載。比如爆炸力、撞擊力等。撞擊力等。a.a.永久荷載永久荷載b.b.可變荷載可變荷載c.c.偶然荷載偶然荷載二、荷載的代表值及標(biāo)準(zhǔn)值二、荷載的代表值及標(biāo)準(zhǔn)值按時(shí)間變異分類(lèi)按時(shí)間變異分類(lèi)第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法（一）荷載的分類(lèi)（一）荷載的分類(lèi)第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法3.1 極限狀態(tài) p結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期所謂設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期，是為了所謂設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期，是為了確定可變荷載以及與時(shí)間有關(guān)的材

8、確定可變荷載以及與時(shí)間有關(guān)的材料性能取值而采用的時(shí)間參數(shù)，料性能取值而采用的時(shí)間參數(shù)，因此它不同于結(jié)構(gòu)使用年限。因此它不同于結(jié)構(gòu)使用年限。統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為5050年。年。1.1.結(jié)構(gòu)保證其設(shè)計(jì)可靠度指標(biāo)的時(shí)間期限成為結(jié)構(gòu)保證其設(shè)計(jì)可靠度指標(biāo)的時(shí)間期限成為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期，即在基準(zhǔn)期內(nèi)，即在基準(zhǔn)期內(nèi)，結(jié)構(gòu)的可靠度指標(biāo)完全滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求結(jié)構(gòu)的可靠度指標(biāo)完全滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求；2.2.設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期是測(cè)算最大荷載重現(xiàn)期的基本期限測(cè)算最大荷載重現(xiàn)期的基本期限；3.3.在超過(guò)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期后，并非意味著結(jié)構(gòu)的失效，而是其可在超過(guò)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期后，并非意味著結(jié)構(gòu)的失效，而是

9、其可靠度有所降低，因此基準(zhǔn)期不能等同于建筑物的使用壽命；靠度有所降低，因此基準(zhǔn)期不能等同于建筑物的使用壽命；4.4.我國(guó)對(duì)于多數(shù)建筑物的我國(guó)對(duì)于多數(shù)建筑物的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期均為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期均為5050年年，特殊建筑物，特殊建筑物可以除外；可以除外；按空間變異分類(lèi)按空間變異分類(lèi)a.固定荷載固定荷載在結(jié)構(gòu)空間位置上具有在結(jié)構(gòu)空間位置上具有固定的分布固定的分布；b.可動(dòng)荷載可動(dòng)荷載在結(jié)構(gòu)空間位置在結(jié)構(gòu)空間位置一定范圍內(nèi)可以任意分布一定范圍內(nèi)可以任意分布。a.靜態(tài)作用靜態(tài)作用對(duì)結(jié)構(gòu)對(duì)結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生動(dòng)力效應(yīng)不產(chǎn)生動(dòng)力效應(yīng)，或小的可以忽略；，或小的可以忽略；b.動(dòng)態(tài)作用動(dòng)態(tài)作用對(duì)結(jié)構(gòu)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生動(dòng)力效應(yīng)產(chǎn)生動(dòng)力效應(yīng)，且

10、不可以忽略。，且不可以忽略。按照結(jié)構(gòu)的反應(yīng)分類(lèi)按照結(jié)構(gòu)的反應(yīng)分類(lèi)第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法3.1 極限狀態(tài) 第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法3.1 極限狀態(tài) 第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法3.1 極限狀態(tài) 1 1、永久荷載的代表值、永久荷載的代表值（二）（二） 荷載的代表值荷載的代表值恒載標(biāo)準(zhǔn)值：恒載標(biāo)準(zhǔn)值：建筑結(jié)構(gòu)荷載建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范規(guī)范規(guī)定：規(guī)定：恒載標(biāo)準(zhǔn)值恒載標(biāo)準(zhǔn)值按結(jié)按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)尺寸、構(gòu)造做法構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)尺寸、構(gòu)造做法和材料單位體積的自重值計(jì)算。和材料單位體積的自重值計(jì)算。若自重差異較大的材料和構(gòu)件若自重差異較大的材料和構(gòu)件( (如現(xiàn)場(chǎng)制作的保溫材料、混如現(xiàn)場(chǎng)制作的保溫材料、混凝土薄壁構(gòu)件

11、等凝土薄壁構(gòu)件等) )的自重標(biāo)準(zhǔn)的自重標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)根據(jù)對(duì)結(jié)構(gòu)的不利狀態(tài)，值應(yīng)根據(jù)對(duì)結(jié)構(gòu)的不利狀態(tài)，取上限值和下限值。取上限值和下限值。 p 永久荷載永久荷載應(yīng)采用應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值為代表標(biāo)準(zhǔn)值為代表值值第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法3.1 極限狀態(tài) 2 2、可變荷載的代表值、可變荷載的代表值 可變荷載可變荷載應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)的不同要求分別采用應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)的不同要求分別采用標(biāo)準(zhǔn)值，組合標(biāo)準(zhǔn)值，組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值作為代表值。值、頻遇值和準(zhǔn)永久值作為代表值。（1 1）可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值）可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值由設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)最大荷載分布的某由設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)最大荷載分布的某個(gè)分位值確定。個(gè)分位值確定。 f (S)，f (R)S，R645.

12、 1645. 1超越概率(5%)試驗(yàn)值在特征值以下概率(5%)荷載標(biāo)準(zhǔn)值如果荷載標(biāo)準(zhǔn)值如果取具有取具有95%95%保證率保證率的的 上分位值比較理想上分位值比較理想，但是有困，但是有困難，故對(duì)于未能取得充分統(tǒng)計(jì)資料難，故對(duì)于未能取得充分統(tǒng)計(jì)資料的荷載，從實(shí)際出發(fā)結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，的荷載，從實(shí)際出發(fā)結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分析判斷后得到。分析判斷后得到。常見(jiàn)荷載標(biāo)常見(jiàn)荷載標(biāo)準(zhǔn)值見(jiàn)準(zhǔn)值見(jiàn)建建筑結(jié)構(gòu)荷載筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范規(guī)范。（2）荷載組合值）荷載組合值荷載組合值是當(dāng)結(jié)構(gòu)承受兩種或兩種以上的可變荷載時(shí)的荷載組合值是當(dāng)結(jié)構(gòu)承受兩種或兩種以上的可變荷載時(shí)的代表值，代表值，當(dāng)結(jié)構(gòu)承受兩種或兩種以上的可變荷載，考慮到當(dāng)結(jié)構(gòu)承

13、受兩種或兩種以上的可變荷載，考慮到同時(shí)達(dá)到最大值的概率較小，同時(shí)達(dá)到最大值的概率較小，對(duì)荷載標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行折減。這對(duì)荷載標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行折減。這種將種將可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以荷載組合值系數(shù)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以荷載組合值系數(shù)以后的數(shù)值，稱(chēng)以后的數(shù)值，稱(chēng)為為可變荷載的組合值可變荷載的組合值。 （3）荷載頻遇值）荷載頻遇值 荷載頻遇值是指對(duì)荷載頻遇值是指對(duì)可變荷載可變荷載，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其超越的總其超越的總時(shí)間為規(guī)定的較小比率或超越頻率為規(guī)定頻率的荷載值時(shí)間為規(guī)定的較小比率或超越頻率為規(guī)定頻率的荷載值。頻遇。頻遇值一般與永久荷載組合用于值一般與永久荷載組合用于結(jié)構(gòu)振動(dòng)變形計(jì)算結(jié)構(gòu)振動(dòng)變形計(jì)算。 可

14、變荷載的頻遇值等于可變荷載的可變荷載的頻遇值等于可變荷載的標(biāo)準(zhǔn)值乘以頻遇值系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值乘以頻遇值系數(shù)。kccQQ ffkQQ 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載達(dá)到和超過(guò)達(dá)到和超過(guò)該值的總持續(xù)時(shí)間該值的總持續(xù)時(shí)間T Tq q= = t ti i與整個(gè)設(shè)與整個(gè)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期計(jì)基準(zhǔn)期T T之比等于之比等于0.50.5確定。即確定。即T Tq q / /T T=0.5=0.5可變荷載準(zhǔn)永久值可變荷載準(zhǔn)永久值 Qq= q Qk q q荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù)，且荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù)，且 q q= =荷載準(zhǔn)永久值荷載準(zhǔn)永久值 / /荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載標(biāo)準(zhǔn)值 1.0 1.0tQ Tt i 準(zhǔn)永久值準(zhǔn)永久值 Qx(4) (4)

15、 準(zhǔn)永久值準(zhǔn)永久值 (quasi-permanent valuequasi-permanent value) 可變荷載準(zhǔn)永久值是按可變荷載準(zhǔn)永久值是按正常使用極限狀態(tài)長(zhǎng)期荷載效應(yīng)組合正常使用極限狀態(tài)長(zhǎng)期荷載效應(yīng)組合設(shè)計(jì)時(shí)采用設(shè)計(jì)時(shí)采用的荷載代表值。實(shí)際上時(shí)考慮荷載長(zhǎng)期作用效應(yīng)而的荷載代表值。實(shí)際上時(shí)考慮荷載長(zhǎng)期作用效應(yīng)而對(duì)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值的折減對(duì)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值的折減。第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法3.1 極限狀態(tài) 2.2 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法u結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限：“在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)”，在規(guī)定的，在規(guī)定的條件下，結(jié)構(gòu)只需進(jìn)行正常維護(hù)而不需要大修就能按條件下，結(jié)構(gòu)只需進(jìn)行正常

16、維護(hù)而不需要大修就能按預(yù)定的各項(xiàng)功能使用。預(yù)定的各項(xiàng)功能使用。第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法3.1 極限狀態(tài) 安全性安全性 SafetySafety 如（如（MMMMu u） 結(jié)構(gòu)在預(yù)定的使用期間內(nèi)（結(jié)構(gòu)在預(yù)定的使用期間內(nèi)（一般為一般為5050年年），），應(yīng)能承受應(yīng)能承受在正常施工、正常使用情況下可能出現(xiàn)的各種荷載、外加變?cè)谡Ｊ┕ぁ⒄Ｊ褂们闆r下可能出現(xiàn)的各種荷載、外加變形形（如超靜定結(jié)構(gòu)的支座不均勻沉降）、約束變形（如溫度（如超靜定結(jié)構(gòu)的支座不均勻沉降）、約束變形（如溫度和收縮變形受到約束時(shí)）等和收縮變形受到約束時(shí)）等的作用。的作用。 在偶然事件（如地震、爆炸）發(fā)生時(shí)和發(fā)生后，結(jié)構(gòu)在偶然事件（如地震

17、、爆炸）發(fā)生時(shí)和發(fā)生后，結(jié)構(gòu)應(yīng)能保持整體穩(wěn)定性，不應(yīng)發(fā)生倒塌或連續(xù)破壞而造成生命應(yīng)能保持整體穩(wěn)定性，不應(yīng)發(fā)生倒塌或連續(xù)破壞而造成生命財(cái)產(chǎn)的嚴(yán)重?fù)p失。財(cái)產(chǎn)的嚴(yán)重?fù)p失。1、建筑結(jié)構(gòu)的功能要求、建筑結(jié)構(gòu)的功能要求 根據(jù)我國(guó)根據(jù)我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)，建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)滿(mǎn)足的功能要求概括如下：滿(mǎn)足的功能要求概括如下：第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法3.1 極限狀態(tài) 適用性適用性 Serviceability 如（如（f f ） 結(jié)構(gòu)在正常使用期間，具有良好的工作性能結(jié)構(gòu)在正常使用期間，具有良好的工作性能。如不發(fā)生影如不發(fā)生影響正常使用的過(guò)大的變形響正常使用的過(guò)大的變形（撓度、

18、側(cè)移）、振動(dòng)（頻率、振（撓度、側(cè)移）、振動(dòng)（頻率、振幅），幅），或產(chǎn)生讓使用者感到不安的過(guò)大的裂縫寬度或產(chǎn)生讓使用者感到不安的過(guò)大的裂縫寬度。耐久性耐久性 Durability 如（如（wmax wmax） 結(jié)構(gòu)在正常使用和正常維護(hù)條件下，應(yīng)具有足夠的耐久性。結(jié)構(gòu)在正常使用和正常維護(hù)條件下，應(yīng)具有足夠的耐久性。即在各種因素的影響下即在各種因素的影響下（混凝土碳化、鋼筋銹蝕），（混凝土碳化、鋼筋銹蝕），結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的承載力和剛度不應(yīng)隨時(shí)間有過(guò)大的降低，而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在其預(yù)承載力和剛度不應(yīng)隨時(shí)間有過(guò)大的降低，而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在其預(yù)定使用期間內(nèi)喪失安全性和適用性，降低使用壽命。定使用期間內(nèi)喪失安全性和適用性，降

19、低使用壽命。第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法可靠性可靠性安全性、適用性和耐久性的總稱(chēng)。安全性、適用性和耐久性的總稱(chēng)。就是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的使用期限內(nèi)（設(shè)計(jì)工作壽命就是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的使用期限內(nèi)（設(shè)計(jì)工作壽命=50=50年），年），在規(guī)定的條件下（在規(guī)定的條件下（正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和維護(hù)正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和維護(hù)），完），完成預(yù)定結(jié)構(gòu)功能的能力。成預(yù)定結(jié)構(gòu)功能的能力。reliability degree Psp我國(guó)將建筑物的我國(guó)將建筑物的安全等級(jí)安全等級(jí)分為三級(jí)，不同級(jí)別在計(jì)算分為三級(jí)，不同級(jí)別在計(jì)算中取不同的重要度系數(shù)中取不同的重要度系數(shù)0 0 ：一級(jí)，破壞后果極其嚴(yán)重，屬

20、于重要的建筑物；一級(jí)，破壞后果極其嚴(yán)重，屬于重要的建筑物；0 0 =1.1 =1.1二級(jí)，破壞后果比較嚴(yán)重，屬于一般的建筑物；二級(jí)，破壞后果比較嚴(yán)重，屬于一般的建筑物；0 0 =1.0 =1.0三級(jí)，破壞后果相對(duì)不嚴(yán)重，屬于比較次要的建筑物。三級(jí)，破壞后果相對(duì)不嚴(yán)重，屬于比較次要的建筑物。0 0 =0.9=0.9第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法4.2 極限狀態(tài)3 3、 結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài) Limit State結(jié)構(gòu)能夠滿(mǎn)足功能要求而良好地工作，則稱(chēng)結(jié)構(gòu)是結(jié)構(gòu)能夠滿(mǎn)足功能要求而良好地工作，則稱(chēng)結(jié)構(gòu)是“可靠可靠”的或的或“有效有效”的。反之，則結(jié)構(gòu)為的。反之，則結(jié)構(gòu)為“不可靠不可靠”或或“失

21、效失效”。整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過(guò)某一特定狀態(tài)就不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過(guò)某一特定狀態(tài)就不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)指定的某一功能要求，這個(gè)特定狀態(tài)稱(chēng)為指定的某一功能要求，這個(gè)特定狀態(tài)稱(chēng)為該功能的極限狀態(tài)。該功能的極限狀態(tài)。區(qū)分結(jié)構(gòu)區(qū)分結(jié)構(gòu)“可靠可靠”與與“失效失效”的臨界工作狀態(tài)稱(chēng)為的臨界工作狀態(tài)稱(chēng)為“極限極限狀態(tài)狀態(tài)”表4.1 鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁的可靠、失效和極限狀態(tài)概念結(jié)構(gòu)的功能可靠極限狀態(tài)失效安全性受彎承載力M Mu適用性撓度變形f f耐久性裂縫寬度wmax wmax第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法（1）承載力能力極限狀態(tài)承載力能力極限狀態(tài) Ultimate Limit State（必須必須要滿(mǎn)足）要

22、滿(mǎn)足）超過(guò)該極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)就不能滿(mǎn)足預(yù)定的超過(guò)該極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)就不能滿(mǎn)足預(yù)定的安全性功安全性功能要求能要求 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載力（包括疲勞）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載力（包括疲勞） 結(jié)構(gòu)整體或其中一部分作為剛體失去平衡（如傾覆、滑移）結(jié)構(gòu)整體或其中一部分作為剛體失去平衡（如傾覆、滑移） 結(jié)構(gòu)塑性變形過(guò)大而不適于繼續(xù)使用結(jié)構(gòu)塑性變形過(guò)大而不適于繼續(xù)使用 結(jié)構(gòu)形成幾何可變體系（超靜定結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)足夠多塑性鉸）結(jié)構(gòu)形成幾何可變體系（超靜定結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)足夠多塑性鉸） 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定（如細(xì)長(zhǎng)受壓構(gòu)件的壓曲失穩(wěn)）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定（如細(xì)長(zhǎng)受壓構(gòu)件的壓曲失穩(wěn)）4.2 極限狀態(tài)第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法3.2 極限

23、狀態(tài)（2 2）正常使用極限狀態(tài)）正常使用極限狀態(tài) Serviceability Limit State超過(guò)該極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)就不能滿(mǎn)足預(yù)定的超過(guò)該極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)就不能滿(mǎn)足預(yù)定的適用性和耐久性的功能要適用性和耐久性的功能要求。求。 過(guò)大的變形、側(cè)移（影響非結(jié)構(gòu)構(gòu)件、不安全感、不能正常使用過(guò)大的變形、側(cè)移（影響非結(jié)構(gòu)構(gòu)件、不安全感、不能正常使用（吊車(chē)）等）；（吊車(chē)）等）； 影響正常使用或耐久性的局部破壞，影響正常使用或耐久性的局部破壞，過(guò)大的裂縫（鋼筋銹蝕、不過(guò)大的裂縫（鋼筋銹蝕、不安全感、漏水等）；安全感、漏水等）； 過(guò)大的振動(dòng)（不舒適）；過(guò)大的振動(dòng)（不舒適）； 其他正常使用要求。其他正常使用要求

24、。3.2 極限狀態(tài)3.2 極限狀態(tài)第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法3.2 極限狀態(tài)3.2 極限狀態(tài)3.2 極限狀態(tài) 對(duì)于一般結(jié)構(gòu)構(gòu)件均應(yīng)進(jìn)行承載能力計(jì)算，穩(wěn)定計(jì)算和對(duì)于一般結(jié)構(gòu)構(gòu)件均應(yīng)進(jìn)行承載能力計(jì)算，穩(wěn)定計(jì)算和剛度驗(yàn)算剛度驗(yàn)算。承載能力計(jì)算承載能力計(jì)算至于是否還要進(jìn)行至于是否還要進(jìn)行疲勞、傾覆或滑移計(jì)算疲勞、傾覆或滑移計(jì)算、以及抗裂度或、以及抗裂度或裂縫寬度驗(yàn)算，則需由不同的結(jié)構(gòu)、不同的受力特點(diǎn)、不裂縫寬度驗(yàn)算，則需由不同的結(jié)構(gòu)、不同的受力特點(diǎn)、不同的使用要求等具體情況而定同的使用要求等具體情況而定。第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法4.2 極限狀態(tài) S S作用效應(yīng)作用效應(yīng) Action Effect R R結(jié)構(gòu)抗力

25、結(jié)構(gòu)抗力 ResistantResistant 結(jié)構(gòu)抵抗承受內(nèi)力和變結(jié)構(gòu)抵抗承受內(nèi)力和變形的能力，形的能力，如受彎承載力如受彎承載力M Mu u、受剪承載力、受剪承載力V Vu u、容許撓、容許撓度度 f f 、容許裂縫寬度、容許裂縫寬度 w w 4 4、結(jié)構(gòu)功能函數(shù)與極限狀態(tài)方程、結(jié)構(gòu)功能函數(shù)與極限狀態(tài)方程 結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)可由結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)可由結(jié)構(gòu)功能函數(shù)結(jié)構(gòu)功能函數(shù)來(lái)表達(dá)來(lái)表達(dá), , 可表示可表示為為：Z= R-Sg(R,S)影響結(jié)構(gòu)功能的各種荷載效應(yīng)以及材料影響結(jié)構(gòu)功能的各種荷載效應(yīng)以及材料強(qiáng)度、構(gòu)件尺寸等強(qiáng)度、構(gòu)件尺寸等x1 ,x2,.xn結(jié)構(gòu)功能函數(shù)：結(jié)構(gòu)功能函數(shù)：g(x1 ,x2,

26、.xn )：由所研究的結(jié)構(gòu)功能而由所研究的結(jié)構(gòu)功能而定，可以是承載力，也可是變形等定，可以是承載力，也可是變形等第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的不確定性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的不確定性 Undetermined Factors in Design2)(81lqgM 恒載恒載 g與構(gòu)件尺寸、材料容重等有關(guān)與構(gòu)件尺寸、材料容重等有關(guān) 活載活載 q（樓面活載、雪荷載）的數(shù)值是隨（樓面活載、雪荷載）的數(shù)值是隨時(shí)在變化的時(shí)在變化的 計(jì)算跨度計(jì)算跨度 l 的不準(zhǔn)確的不準(zhǔn)確bfkAfkhAfMcsysyu120)1 (材料強(qiáng)度材料強(qiáng)度 fy 和和 fc 的離散的離散截面尺寸截面尺寸h0和和 b 的施工誤差的施工誤差應(yīng)力

27、應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系參數(shù)應(yīng)變關(guān)系參數(shù) k1 和和 k2uMM 不一定安全（可靠）不一定安全（可靠）第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)功能的表達(dá)結(jié)構(gòu)功能的表達(dá)Z= R-S0 可靠可靠 Z= R-S=0 極限狀態(tài)極限狀態(tài)Z= R-S R)1sfpp第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法 現(xiàn)以功能函數(shù)僅包含兩個(gè)相互獨(dú)立的基本變量現(xiàn)以功能函數(shù)僅包含兩個(gè)相互獨(dú)立的基本變量R R和和S S，都是服從正態(tài)分布的隨機(jī)變量且二者為線(xiàn)性關(guān)系。都是服從正態(tài)分布的隨機(jī)變量且二者為線(xiàn)性關(guān)系。R R、S S的概率密度分布曲線(xiàn)的概率密度分布曲線(xiàn) 在兩條概率密度分布曲線(xiàn)相重疊的范圍內(nèi)，仍有可能出現(xiàn)在兩條概率密度分布曲線(xiàn)相重疊的范圍

28、內(nèi)，仍有可能出現(xiàn)R R小于小于S S的情況。的情況。重疊范圍的大小，反映了重疊范圍的大小，反映了R R小于小于S(S(即結(jié)構(gòu)失效即結(jié)構(gòu)失效) )的概率的高低的概率的高低, ,但并非成正比關(guān)系。但并非成正比關(guān)系。大得越多，或大得越多，或 和和 越小越小( (即曲線(xiàn)高而窄即曲線(xiàn)高而窄) )，均可使重疊范圍減少，均可使重疊范圍減少，結(jié)構(gòu)的失效概結(jié)構(gòu)的失效概率也就越低。率也就越低。RSSR 從結(jié)構(gòu)安全的角度可知，提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力，減小從結(jié)構(gòu)安全的角度可知，提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力，減小R R和和S S的的離散程度離散程度( (如：減小不定因素的影響如：減小不定因素的影響) )，可以提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可，可以提

29、高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠程度?？砍潭?。所以，加大平均值之差所以，加大平均值之差 ，減小標(biāo)準(zhǔn)差可以使，減小標(biāo)準(zhǔn)差可以使失效概率降低失效概率降低。 第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法結(jié)構(gòu)功能函數(shù)結(jié)構(gòu)功能函數(shù) Z = R S，也應(yīng)該是服從正態(tài)分布的隨機(jī)也應(yīng)該是服從正態(tài)分布的隨機(jī)變量。圖變量。圖3-33-3表示表示Z Z的概率密度分布曲線(xiàn)。的概率密度分布曲線(xiàn)。圖中陰影部分表示圖中陰影部分表示出現(xiàn)出現(xiàn)Z0Z0的概率，也就是構(gòu)件失效的概率的概率，也就是構(gòu)件失效的概率，可表示為：，可表示為：dzzf0f)( R) (S P0) P(Z P f(Z)zzPfZ = R - S第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

30、方法 f(Z)zzPfZ = R - S利用上式利用上式 失效概率失效概率P Pf f的計(jì)算由于要用到積分，比較麻煩，通常采的計(jì)算由于要用到積分，比較麻煩，通常采用另一種比較簡(jiǎn)便的方法。由圖可見(jiàn)，陰影部分的面積與用另一種比較簡(jiǎn)便的方法。由圖可見(jiàn)，陰影部分的面積與 和和 的大小有關(guān)：的大小有關(guān)：增大曲線(xiàn)右移，陰影面積將減少；減小增大曲線(xiàn)右移，陰影面積將減少；減小 ，曲線(xiàn)變，曲線(xiàn)變高變窄，陰影面積亦將減少。高變窄，陰影面積亦將減少?，F(xiàn)將曲線(xiàn)對(duì)稱(chēng)軸至縱軸的距離表示現(xiàn)將曲線(xiàn)對(duì)稱(chēng)軸至縱軸的距離表示成成 的倍數(shù)，即令的倍數(shù)，即令ZZzzZZ第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法22SRSRZZfP可以看

31、出可以看出 大，則失效概率小。所以，大，則失效概率小。所以， 和失效概和失效概率一樣可作為衡量結(jié)構(gòu)可靠度的一個(gè)指標(biāo)，稱(chēng)為率一樣可作為衡量結(jié)構(gòu)可靠度的一個(gè)指標(biāo)，稱(chēng)為可可靠指標(biāo)?？恐笜?biāo)。 f(Z)zzPfZ = R - S值2.73.23.74.2失效概率 Pf3.510-36.910-41.110-41.310-5 可靠指標(biāo)可靠指標(biāo) reliability index第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法目標(biāo)可靠指標(biāo)目標(biāo)可靠指標(biāo) ：結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，：結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，要保證其完成預(yù)定功能的概率不低于某一允許的水平，要保證其完成預(yù)定功能的概率不低于某一允許的水平，應(yīng)對(duì)不

32、同情況下的目標(biāo)可靠指標(biāo)作出規(guī)定。應(yīng)對(duì)不同情況下的目標(biāo)可靠指標(biāo)作出規(guī)定。 在確定結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)在確定結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo) 時(shí)，應(yīng)該使結(jié)構(gòu)的失效概時(shí)，應(yīng)該使結(jié)構(gòu)的失效概率降低到人們可以接受的程度，做到既安全可靠又經(jīng)濟(jì)率降低到人們可以接受的程度，做到既安全可靠又經(jīng)濟(jì)合理。合理。 統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定規(guī)定 ： 的取值與的取值與構(gòu)件的破壞類(lèi)構(gòu)件的破壞類(lèi)型及結(jié)構(gòu)的重型及結(jié)構(gòu)的重要性有關(guān)。要性有關(guān)。 第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法 根據(jù)統(tǒng)計(jì)，觸電的年死亡率為根據(jù)統(tǒng)計(jì)，觸電的年死亡率為610-6 =3.7時(shí)，時(shí)，Pf=1.110-4，按設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期，按設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期50年考慮，年考慮，年失效概率為年失效概率為1

33、.110-4/50=2.210-6 50年后并不是結(jié)構(gòu)就失效，而是年后并不是結(jié)構(gòu)就失效，而是失效概率增加失效概率增加。同時(shí)，結(jié)構(gòu)失效也同時(shí)，結(jié)構(gòu)失效也并不表示結(jié)構(gòu)倒塌并不表示結(jié)構(gòu)倒塌，結(jié)構(gòu)倒塌，結(jié)構(gòu)倒塌也不一定造成人員傷亡。也不一定造成人員傷亡。 我國(guó)對(duì)于一般工程結(jié)構(gòu)，當(dāng)為延性破壞時(shí)，其可我國(guó)對(duì)于一般工程結(jié)構(gòu)，當(dāng)為延性破壞時(shí)，其可靠指標(biāo)取靠指標(biāo)取=3.2，對(duì)脆性破壞取，對(duì)脆性破壞取=3.7。 對(duì)于重要的工程結(jié)構(gòu)，應(yīng)提高可靠指標(biāo)。對(duì)于重要的工程結(jié)構(gòu)，應(yīng)提高可靠指標(biāo)。第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法4.5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法6 6、分項(xiàng)系數(shù)和設(shè)計(jì)值、分項(xiàng)系數(shù)和設(shè)計(jì)值s（1 1）材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值）材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值2.0y

34、kykykfff保值率保值率97.73%u鋼筋強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值鋼筋強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值u混凝土強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值混凝土強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值混凝土立方體強(qiáng)度的統(tǒng)計(jì)資料混凝土立方體強(qiáng)度的統(tǒng)計(jì)資料cucucu1.645kfff保證率保證率95%立方體抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值立方體抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法4.5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法（2 2）材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：）材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以材料材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以材料的分項(xiàng)系數(shù)，即可得到材料的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的分項(xiàng)系數(shù)，即可得到材料的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值cckcffsykyff=c1.4s材料分項(xiàng)系數(shù)對(duì)對(duì)400N/mm及以下的普通鋼筋取及以下的普通鋼筋取1.10；對(duì)

35、對(duì)500N/mm的普通鋼筋取的普通鋼筋取1.15；對(duì)預(yù)應(yīng)力筋一般取不小于對(duì)預(yù)應(yīng)力筋一般取不小于1.2。第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法4.5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法表 4-6 混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/mm2）混 凝 土 強(qiáng) 度 等 級(jí)強(qiáng)度種類(lèi)符號(hào)C15C20C25C30C35C40軸心抗壓強(qiáng)度f(wàn)c7.29.611.914.316.719.1軸心抗拉強(qiáng)度f(wàn)t0.911.101.271.431.571.71混 凝 土 強(qiáng) 度 等 級(jí)C45C50C55C60C65C70C75C8021.223.125.327.529.731.833.835.91.801.891.962.042.092.142.182.22表 4-7 普通

36、鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/mm2）種 類(lèi)符號(hào)fyyfHPB235(Q235)210210HRB335(20MnSi)300300熱軋鋼筋HRB400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi)RRB400(20MnSi)360360R第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法n 荷載的分項(xiàng)系數(shù)荷載的分項(xiàng)系數(shù) 鋼筋和混凝土的分項(xiàng)系數(shù)是根據(jù)規(guī)定的鋼筋和混凝土的分項(xiàng)系數(shù)是根據(jù)規(guī)定的目標(biāo)可靠指標(biāo)和不同的目標(biāo)可靠指標(biāo)和不同的可變荷載與永久荷載比值可變荷載與永久荷載比值，對(duì)不同類(lèi)型的構(gòu)件進(jìn)行反算后，得出相，對(duì)不同類(lèi)型的構(gòu)件進(jìn)行反算后，得出相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，從中經(jīng)過(guò)優(yōu)選，得出最合適的數(shù)值而確定的。應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，從中經(jīng)過(guò)優(yōu)選，得出最

37、合適的數(shù)值而確定的。 正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)，可靠度要求可適當(dāng)降低，所有分項(xiàng)系，可靠度要求可適當(dāng)降低，所有分項(xiàng)系數(shù)取數(shù)取1.0（3 3） 荷載設(shè)計(jì)值：荷載設(shè)計(jì)值：荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以荷載分項(xiàng)系數(shù)，即可得荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以荷載分項(xiàng)系數(shù)，即可得到荷載設(shè)計(jì)值。到荷載設(shè)計(jì)值。第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法7 7 實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式 對(duì)于一般常見(jiàn)結(jié)構(gòu)，直接采用可靠指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)工作量大?？紤]對(duì)于一般常見(jiàn)結(jié)構(gòu)，直接采用可靠指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)工作量大?？紤]到多年來(lái)的設(shè)計(jì)習(xí)慣和實(shí)用的簡(jiǎn)便，到多年來(lái)的設(shè)計(jì)習(xí)慣和實(shí)用的簡(jiǎn)便，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)提提出了便于實(shí)際使用的設(shè)計(jì)表達(dá)式，稱(chēng)為

38、出了便于實(shí)際使用的設(shè)計(jì)表達(dá)式，稱(chēng)為實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式。實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式。實(shí)用設(shè)計(jì)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式把荷載、材料、截面尺寸、計(jì)算方法等作為隨機(jī)變量，應(yīng)用表達(dá)式把荷載、材料、截面尺寸、計(jì)算方法等作為隨機(jī)變量，應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的概率方法進(jìn)行分析，采用了以荷載和材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值數(shù)理統(tǒng)計(jì)的概率方法進(jìn)行分析，采用了以荷載和材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值分別與荷載分項(xiàng)系數(shù)和材料分項(xiàng)系數(shù)相聯(lián)系的荷載設(shè)計(jì)值、材料強(qiáng)分別與荷載分項(xiàng)系數(shù)和材料分項(xiàng)系數(shù)相聯(lián)系的荷載設(shè)計(jì)值、材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值來(lái)表達(dá)的方式。度設(shè)計(jì)值來(lái)表達(dá)的方式。 （一）承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式（一）承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-201

39、0）規(guī)定：對(duì)）規(guī)定：對(duì)持持久設(shè)計(jì)狀況久設(shè)計(jì)狀況、短暫設(shè)計(jì)狀況短暫設(shè)計(jì)狀況和和地震設(shè)計(jì)狀況地震設(shè)計(jì)狀況，當(dāng)采用，當(dāng)采用內(nèi)力內(nèi)力的形式表達(dá)時(shí)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)采用下列承載能力極限狀態(tài)設(shè)的形式表達(dá)時(shí)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)采用下列承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式：計(jì)表達(dá)式：RS 00結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)。結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)。 S承載能力極限狀態(tài)下作用組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值。根據(jù)不同情承載能力極限狀態(tài)下作用組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值。根據(jù)不同情況采用不同況采用不同組合計(jì)算；組合計(jì)算； R結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力設(shè)計(jì)值；結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力設(shè)計(jì)值；在在持久設(shè)計(jì)狀況持久設(shè)計(jì)狀況和和短暫設(shè)計(jì)狀況短暫設(shè)計(jì)狀況下：下： 對(duì)安全等級(jí)為對(duì)安全等級(jí)為一級(jí)一級(jí)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不應(yīng)小于的結(jié)構(gòu)

40、構(gòu)件不應(yīng)小于1.1； 對(duì)安全等級(jí)為對(duì)安全等級(jí)為二級(jí)二級(jí)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不應(yīng)小于的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不應(yīng)小于1.0； 對(duì)安全等級(jí)為對(duì)安全等級(jí)為三級(jí)三級(jí)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不應(yīng)小于的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不應(yīng)小于0.9；對(duì)對(duì)地震設(shè)計(jì)狀況地震設(shè)計(jì)狀況下不應(yīng)小于下不應(yīng)小于1.0。0結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)。結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)。 R結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力設(shè)計(jì)值；結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力設(shè)計(jì)值；RdkscaffRR/,.),( 混凝土、鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；混凝土、鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；csff、ka幾何參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值；幾何參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值； Rd結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力模型不定性系數(shù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力模型不定性系數(shù) 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2012）規(guī)定：對(duì)于）規(guī)定：對(duì)于承載

41、能力承載能力極限狀態(tài)極限狀態(tài)，應(yīng)按荷載的，應(yīng)按荷載的基本組合基本組合或或偶然組合偶然組合計(jì)算荷載組合的效計(jì)算荷載組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值。應(yīng)設(shè)計(jì)值。 對(duì)于基本組合，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值應(yīng)對(duì)于基本組合，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值應(yīng)從從可變荷載效應(yīng)控制可變荷載效應(yīng)控制的組合的組合和和由永久荷載效應(yīng)控制的兩組組合中由永久荷載效應(yīng)控制的兩組組合中取最不利值確定。取最不利值確定。1基本組合基本組合（1）由）由可變荷載控制可變荷載控制的效應(yīng)設(shè)計(jì)值，應(yīng)按下式進(jìn)行計(jì)算：的效應(yīng)設(shè)計(jì)值，應(yīng)按下式進(jìn)行計(jì)算：11022)(,. )(.kkiikQciQQQRkkiGGSRSSfa 永久荷載永久荷載荷載效應(yīng)荷載效應(yīng)第一個(gè)可變第一個(gè)可

42、變荷載荷載效荷載荷載效應(yīng)應(yīng)第第i個(gè)可變荷個(gè)可變荷載荷載效應(yīng)載荷載效應(yīng)（2）由）由永久荷載控制永久荷載控制的效應(yīng)設(shè)計(jì)值，應(yīng)按下式進(jìn)行計(jì)的效應(yīng)設(shè)計(jì)值，應(yīng)按下式進(jìn)行計(jì)算：算：10)(,.)(iikkGnQciQRkkiGSRaSf 第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法1.1.承載能力極限狀態(tài)表達(dá)式承載能力極限狀態(tài)表達(dá)式常遇排架結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)常遇排架結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)b.b.由永久荷載控制的效應(yīng)組合由永久荷載控制的效應(yīng)組合a.a.由可變荷載控制的效應(yīng)組合由可變荷載控制的效應(yīng)組合120.9,nooGGkQQiQikRkkiSSSRfa1,nooGGkQiciQikRkkiSSSRfa 因?yàn)樽饔糜袃蓚€(gè)以上

43、可變荷載時(shí)，判別可變荷載中哪個(gè)因?yàn)樽饔糜袃蓚€(gè)以上可變荷載時(shí)，判別可變荷載中哪個(gè)的影響最大常常較為費(fèi)時(shí)。的影響最大常常較為費(fèi)時(shí)。2偶然組合偶然組合一種偶然作用，如爆炸力與其他可變荷載相組一種偶然作用，如爆炸力與其他可變荷載相組合。合。（1）用于承載能力極限狀態(tài)計(jì)算的效應(yīng)設(shè)計(jì)值，應(yīng)按下式進(jìn)行計(jì)算：）用于承載能力極限狀態(tài)計(jì)算的效應(yīng)設(shè)計(jì)值，應(yīng)按下式進(jìn)行計(jì)算：1112jdimnG kAfQ kqiQkjiSSSSS（2）用于偶然事件發(fā)生后）用于偶然事件發(fā)生后受損結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)固性驗(yàn)算受損結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)固性驗(yàn)算的效應(yīng)設(shè)計(jì)值，應(yīng)按的效應(yīng)設(shè)計(jì)值，應(yīng)按下式進(jìn)行計(jì)算：下式進(jìn)行計(jì)算：1112jimnG kfQ kqiQ k

44、jiSSSS（二）正常使用極限狀態(tài)（二）正常使用極限狀態(tài) 按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，主要是按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，主要是驗(yàn)算構(gòu)件的變形和抗裂度驗(yàn)算構(gòu)件的變形和抗裂度或裂縫寬度或裂縫寬度。按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，變形過(guò)大或裂縫過(guò)寬。按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，變形過(guò)大或裂縫過(guò)寬雖影響正常使用，但是危害程度不及承載力引起的結(jié)構(gòu)破壞造成雖影響正常使用，但是危害程度不及承載力引起的結(jié)構(gòu)破壞造成的損失那么大，所以可適當(dāng)降低可靠度的要求。的損失那么大，所以可適當(dāng)降低可靠度的要求。建筑結(jié)構(gòu)可靠建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定計(jì)算時(shí)取規(guī)定計(jì)算時(shí)取荷載標(biāo)準(zhǔn)值，不需乘分項(xiàng)系荷載標(biāo)準(zhǔn)值，不需乘分項(xiàng)系數(shù)，也不考慮結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)。數(shù)，也不考慮結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)。CS S正常使用極限狀態(tài)荷載組合的效應(yīng)；正常使用極限狀態(tài)荷載組合的效應(yīng)； C 結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用要求所規(guī)定的結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用要求所規(guī)定的變形變形、應(yīng)力應(yīng)力、裂裂縫寬度縫寬度和和自振頻率自振頻率等的限值。等的限值。 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2012）規(guī)定：對(duì)于正）規(guī)定：對(duì)于正常使用極限狀