出版社理工分社混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)(上冊)1概率極限狀態(tài)設(shè)計法的概念結(jié)構(gòu)的功能要求建筑物和構(gòu)筑物的設(shè)計，都要滿足一定的功能要求。結(jié)構(gòu)的功能要求包括：1.安全性結(jié)構(gòu)在預(yù)定的使用期限內(nèi)，能夠承受正常施工和正常使用時可能出現(xiàn)的各種荷載以及外界條件影響產(chǎn)生的各種變形的作用。在偶然事件發(fā)生時及發(fā)生后，結(jié)構(gòu)能夠保持自身的整體穩(wěn)定性，不發(fā)生倒塌或連續(xù)破壞。第二章

結(jié)構(gòu)設(shè)計方法出版社理工分社混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)(上冊)2適用性結(jié)構(gòu)在正常使用時有良好的工作性能，不產(chǎn)生過大的變形或?qū)挾冗^大的裂縫，不產(chǎn)生影響正常使用的振動。耐久性結(jié)構(gòu)在正常使用和正常維護(hù)的條件下，在規(guī)定的使用期限內(nèi)，具有足夠的耐久性能，如不發(fā)生鋼筋銹蝕和混凝土的嚴(yán)重風(fēng)化現(xiàn)象等。出版社理工分社混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)(上冊)32-1-2結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)是一個臨界的狀態(tài)，超過這個臨界狀態(tài)，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件就不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一項功能要求，這個狀態(tài)就是該功能的極限狀態(tài)。我國規(guī)范將極限狀態(tài)分為兩類：承載能力極限狀態(tài)這種極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形。當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，即認(rèn)為超過了承載能力極限狀態(tài)：正常使用極限狀態(tài)這種極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定限值。當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，即認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài)：出版社理工分社混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)(上冊)42-1-3作用效應(yīng)S和結(jié)構(gòu)抗力R作用是指施加在結(jié)構(gòu)上的集中或分布荷載，以及引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因。引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因是指地震、基礎(chǔ)沉降、溫度變化、焊接等作用。作用按其隨時間的變異性和出現(xiàn)的可能性不同，可以分為三類：永久作用其量值不隨時間變化，或其變化與平均值相比可以忽略不計。例如結(jié)構(gòu)自重、土壓力等。可變作用其量值隨時間變化，且其變化與平均值相比不可忽略。例如安裝荷載、樓面活荷載、風(fēng)荷載等。偶然作用在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)不一定出現(xiàn)，而一旦出現(xiàn)，其量值很大且持續(xù)時間較短。例如地震、爆炸等。出版社理工分社混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)(上冊)2-1-4結(jié)構(gòu)功能函數(shù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件完成預(yù)定功能的工作狀況可以用作用效應(yīng)

S和結(jié)構(gòu)抗力R的關(guān)系來描述，這種表達(dá)式稱為結(jié)構(gòu)功能函數(shù)Z。5出版社理工分社混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)(上冊)62-1-5結(jié)構(gòu)可靠度、失效概率及可靠指標(biāo)概率極限狀態(tài)設(shè)計法的基本概念是用概率的觀點來研究結(jié)構(gòu)的可靠性。結(jié)構(gòu)可靠度就是結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率。出版社理工分社混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)(上冊)圖2-1 結(jié)構(gòu)構(gòu)件失效概率與可靠指標(biāo)的關(guān)系7出版社理工分社混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)(上冊)8出版社理工分社混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)(上冊)2-2

承載能力極限狀態(tài)計算方法當(dāng)荷載、材料力學(xué)性能和構(gòu)件截面尺寸等變量的概率分布及統(tǒng)計參數(shù)為已知時，理論上可直接用結(jié)構(gòu)可靠指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計。但是，當(dāng)隨機變量不是正態(tài)分布，結(jié)構(gòu)功能函數(shù)不是線性方程時，用概率分析法確定可靠指標(biāo)是非常繁瑣的。為了應(yīng)用方便，承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值、材料強度標(biāo)準(zhǔn)值、幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值以及各種分項系數(shù)來表達(dá)，構(gòu)件承載力的設(shè)計表達(dá)式為：9出版社理工分社混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)(上冊)10出版社理工分社混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)(上冊)112-2-1結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ68—84)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)破壞產(chǎn)生的后果(危及人的生命、造成經(jīng)濟損失、產(chǎn)生社會影響等)的嚴(yán)重程度，將建筑結(jié)構(gòu)劃分為三個安全等級：破壞后果很嚴(yán)重的重要建筑物為一級；破壞后果嚴(yán)重的一般工業(yè)與民用建筑物為二級；破壞后果不嚴(yán)重的次要建筑物為三級。承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時采用的可靠指標(biāo)見表2-1。出版社理工分社混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)(上冊)12出版社理工分社混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)(上冊)2-2-2內(nèi)力組合設(shè)計值S對于承載能力極限狀態(tài)，應(yīng)采用荷載效應(yīng)的基本組合和偶然組合進(jìn)行設(shè)計。對于荷載基本組合，內(nèi)力組合設(shè)計值的表達(dá)式為：13出版社理工分社混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)(上冊)2-2-3材料強度標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值材料強度標(biāo)準(zhǔn)值是結(jié)構(gòu)設(shè)計時采用的材料性能的基本代表值，是設(shè)計表達(dá)式中材料強度設(shè)計值取值的主要依據(jù)，也是生產(chǎn)中控制材料性能質(zhì)量的主要依據(jù)。材料強度標(biāo)準(zhǔn)值與材料生產(chǎn)的質(zhì)量合格檢驗強度相一致?；炷翉姸鹊燃壥怯苫炷亮⒎襟w抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值確定的，保證率為95%。根據(jù)實測資料，混凝土強度服從正態(tài)分布，其強度標(biāo)準(zhǔn)值fk的表達(dá)式為：14出版社理工分社混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)(上冊)15出版社理工分社混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)(上冊)162-3

正常使用極限狀態(tài)驗算方法正常使用極限狀態(tài)驗算包括裂縫驗算和變形驗算。正常使用極限狀態(tài)和承載能力極限狀態(tài)對應(yīng)于不同的受力階段。結(jié)構(gòu)達(dá)到正常使用極限狀態(tài)比達(dá)到承載能力極限狀態(tài)的危害性小得多。在長期荷載作用下，混凝土產(chǎn)生徐變，使構(gòu)件變形和裂縫寬度增大。因此，正常使用極限狀態(tài)驗算要考慮荷載的短期效應(yīng)組合和長期效應(yīng)組合，采用混凝土抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值，可靠指標(biāo)低一些。出版社理工分社混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)(上冊)2-3-1荷載的短期效應(yīng)組合和長期效應(yīng)組合荷載短期效應(yīng)組合是荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的內(nèi)力組合。荷載短期效應(yīng)組合的設(shè)計值Ss按下式計算：17出版社理工分社混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)(上冊)182-3-2裂縫和變形驗算裂縫控制等級根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件所處的環(huán)境條件對鋼筋腐蝕的影響以及鋼筋種類對腐蝕的敏感性這兩個因素，裂縫控制等級分為三級。一級為嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，二級為一般