結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)指標(biāo)(上課用)課件

1、本本 章章 內(nèi)內(nèi) 容容2.1 建筑結(jié)構(gòu)荷載建筑結(jié)構(gòu)荷載2.2 建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法2.3 建筑結(jié)構(gòu)材料的設(shè)計(jì)指標(biāo)建筑結(jié)構(gòu)材料的設(shè)計(jì)指標(biāo)2.4 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防簡介建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防簡介幾個基本概念：幾個基本概念：結(jié)構(gòu)上的作用：結(jié)構(gòu)上的作用：引起結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)力、變形和裂縫的各種原因。引起結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)力、變形和裂縫的各種原因。結(jié)構(gòu)上的作用結(jié)構(gòu)上的作用按出現(xiàn)方式分為按出現(xiàn)方式分為直接作用直接作用和和間接作用，間接作用，直接作用：直接作用：是指直接以力的不同集結(jié)形式（集中力或均勻分布力）施是指直接以力的不同集結(jié)形式（集中力或均勻分布力）施加在結(jié)構(gòu)上的作用，通常也稱為加在結(jié)構(gòu)上的作

2、用，通常也稱為結(jié)構(gòu)的荷載，如結(jié)構(gòu)的自重，風(fēng)壓力，結(jié)構(gòu)的荷載，如結(jié)構(gòu)的自重，風(fēng)壓力，雪荷載，物品及人群重量等。雪荷載，物品及人群重量等。間接作用：間接作用：是指能夠引起結(jié)構(gòu)外加變形和約束變形或振動的各種原因是指能夠引起結(jié)構(gòu)外加變形和約束變形或振動的各種原因，如溫度變化，材料的收縮，地基沉降等如溫度變化，材料的收縮，地基沉降等直接作用（即荷載）直接作用（即荷載）是本書主要介紹的內(nèi)容，由它引起的效應(yīng)稱為是本書主要介紹的內(nèi)容，由它引起的效應(yīng)稱為荷荷載效應(yīng)。載效應(yīng)。第一節(jié)第一節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)荷載建筑結(jié)構(gòu)荷載荷荷 載載可變荷載可變荷載永久荷載永久荷載偶然荷載偶然荷載 1.永久荷載（也稱為恒荷載）永久荷載（也稱

3、為恒荷載）v定義定義 在結(jié)構(gòu)使用期間，其值不隨時間變化，或其變化與在結(jié)構(gòu)使用期間，其值不隨時間變化，或其變化與平均值相比可以忽略不計(jì)，或其變化是單調(diào)的并能平均值相比可以忽略不計(jì)，或其變化是單調(diào)的并能趨于限值的荷載。趨于限值的荷載。v類型類型 結(jié)構(gòu)自重結(jié)構(gòu)自重 = 恒載恒載 土壓力土壓力 預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力 水浮力等等水浮力等等統(tǒng)計(jì)參數(shù)與統(tǒng)計(jì)參數(shù)與時間無關(guān)時間無關(guān) 2.可變荷載可變荷載v定義定義 在結(jié)構(gòu)使用期間，其值隨時間變化，且其變化與平均在結(jié)構(gòu)使用期間，其值隨時間變化，且其變化與平均值相比不可以忽略不計(jì)的荷載。值相比不可以忽略不計(jì)的荷載。v特點(diǎn)特點(diǎn)n統(tǒng)計(jì)規(guī)律與時間參數(shù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)規(guī)律與時間參數(shù)有關(guān)n隨

4、機(jī)過程模型隨機(jī)過程模型v類型類型n樓面、屋面活荷載，積灰荷載樓面、屋面活荷載，積灰荷載n風(fēng)荷載，雪荷載風(fēng)荷載，雪荷載n吊車荷載等等吊車荷載等等3.偶然荷載偶然荷載v定義定義 在結(jié)構(gòu)使用期間不一定出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)，其值在結(jié)構(gòu)使用期間不一定出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時間很短的荷載很大且持續(xù)時間很短的荷載v特點(diǎn)特點(diǎn)n設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)可能不出現(xiàn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)可能不出現(xiàn)n一旦出現(xiàn)量值很大，持續(xù)時間很短一旦出現(xiàn)量值很大，持續(xù)時間很短v類型類型n爆炸力爆炸力n撞擊力撞擊力 罕遇地震是間接作用罕遇地震是間接作用= 偶然作用偶然作用 偶然荷載偶然荷載在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，根據(jù)不同極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，根據(jù)不同

5、極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)要求所采用的荷載量值稱為要求所采用的荷載量值稱為荷載代表值荷載代表值。永久荷載永久荷載采用采用標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值為代表值，為代表值，可變荷載可變荷載采用采用標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、頻遇值或準(zhǔn)永久值標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、頻遇值或準(zhǔn)永久值為代表值。設(shè)為代表值。設(shè)計(jì)時應(yīng)根據(jù)不同極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)要求來確定采用哪計(jì)時應(yīng)根據(jù)不同極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)要求來確定采用哪一種荷載值。一種荷載值。 二、荷載的代表值二、荷載的代表值作用于結(jié)構(gòu)上荷載的大小具有變異性。作用于結(jié)構(gòu)上荷載的大小具有變異性。荷載標(biāo)荷載標(biāo)準(zhǔn)值準(zhǔn)值就是結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)可能出現(xiàn)的最大荷載就是結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)可能出現(xiàn)的最大荷載值值,它是荷載的基本代表值。它是荷

6、載的基本代表值。（1）永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值（永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值（ GK ）永久荷載永久荷載主要是結(jié)構(gòu)自重及粉刷、裝修、固定主要是結(jié)構(gòu)自重及粉刷、裝修、固定設(shè)備的重量。設(shè)備的重量。由于結(jié)構(gòu)或非承重構(gòu)件的自重的變異性不大，由于結(jié)構(gòu)或非承重構(gòu)件的自重的變異性不大，一般以其平均值作為一般以其平均值作為荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載標(biāo)準(zhǔn)值，即可按結(jié)構(gòu)構(gòu)件，即可按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)尺寸和材料或結(jié)構(gòu)構(gòu)件單位體積（或面積）的設(shè)計(jì)尺寸和材料或結(jié)構(gòu)構(gòu)件單位體積（或面積）的自重標(biāo)準(zhǔn)值確定。的自重標(biāo)準(zhǔn)值確定。 常用材料單位體積的自重（單位常用材料單位體積的自重（單位kN/mkN/m3 3）（見表）（見表2-12-1）：）：混凝土混凝土222422

7、24，鋼筋混凝土鋼筋混凝土24252425，水泥砂漿水泥砂漿2020，石灰砂漿、混合砂漿石灰砂漿、混合砂漿1717，普通磚普通磚1818，普通磚（機(jī)器制）普通磚（機(jī)器制）1919，漿砌普通磚砌體漿砌普通磚砌體1818，漿砌機(jī)磚砌體漿砌機(jī)磚砌體1919。 v例題例題2-1 樓面做法為：硬木地板（樓面做法為：硬木地板（0.2kN/M2)，20mm厚水泥砂漿找平層，厚水泥砂漿找平層，80mm厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板，鋼絲網(wǎng)抹灰吊頂樓板，鋼絲網(wǎng)抹灰吊頂(0.45kN/M2)。試求板。試求板的恒載標(biāo)準(zhǔn)值（面積荷載）。的恒載標(biāo)準(zhǔn)值（面積荷載）。（2）可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值（即活荷載標(biāo)準(zhǔn)值）民用建筑樓面

8、均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值見表2.2（詳見P33）。設(shè)計(jì)樓面梁、墻、柱及基礎(chǔ)時，表中活荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按規(guī)定折減，詳見荷載規(guī)范。表表2-22-2荷載分類及荷載代表值荷載分類及荷載代表值（1 1）可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值）可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值（民用（民用樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下表采用）樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下表采用）民用建筑樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻偶值和永久值系數(shù)民用建筑樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻偶值和永久值系數(shù)項(xiàng)項(xiàng)次次類類 別別標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m(kN/m2 2) )組合組合值系值系 c c頻偶頻偶值系值系 f f準(zhǔn)永久準(zhǔn)永久值系數(shù)值系數(shù) q q1 1（1 1）住宅、宿舍、旅館、辦公樓、醫(yī)院病房、托）

9、住宅、宿舍、旅館、辦公樓、醫(yī)院病房、托兒所、幼兒園兒所、幼兒園（2 2）教室、實(shí)驗(yàn)室、閱覽室、會議室、醫(yī)院門診）教室、實(shí)驗(yàn)室、閱覽室、會議室、醫(yī)院門診室室2.02.00.70.70.50.50.60.60.40.40.50.52 2食堂、辦公樓中的一般資料檔案室食堂、辦公樓中的一般資料檔案室2.52.50.70.70.60.60.50.53 3（1 1）禮堂、劇場、影院、有固定座位的看臺）禮堂、劇場、影院、有固定座位的看臺（2 2）公共洗衣房）公共洗衣房3.03.03.03.00.70.70.70.70.50.50.60.60.30.30.50.54 4（1 1）商店、展覽廳、車站、港口、機(jī)場

10、大廳及其）商店、展覽廳、車站、港口、機(jī)場大廳及其旅客等候室旅客等候室（2 2）無固定座位的看臺）無固定座位的看臺3.53.53.53.50.70.70.70.70.60.60.50.50.50.50.30.3表表2-22-2荷載分類及荷載代表值荷載分類及荷載代表值5 5（1 1）健身房、演出舞臺）健身房、演出舞臺（2 2）舞廳）舞廳4.04.04.04.00.70.70.70.70.60.60.60.60.50.50.30.36 6（1 1）書庫、檔案室、儲藏室）書庫、檔案室、儲藏室（2 2）密集柜書庫）密集柜書庫5.05.012.012.00.90.90.90.90.80.87 7通風(fēng)機(jī)房、

11、電梯機(jī)房通風(fēng)機(jī)房、電梯機(jī)房7.07.00.90.90.90.90.80.88 8汽車通道及停車庫汽車通道及停車庫（1 1）單向板樓蓋（板跨不小于）單向板樓蓋（板跨不小于2m2m）客車客車消防車消防車（2 2）雙向板樓蓋和無梁樓蓋（柱網(wǎng)尺寸不小于）雙向板樓蓋和無梁樓蓋（柱網(wǎng)尺寸不小于6m6m6m6m）客車客車消防車消防車 4.04.035.035.02.52.520.020.00.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.70.60.60.60.60.60.60.60.6（1 1）可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值）可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值（民用（民用樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下表

12、采用）樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下表采用）表表2-22-2荷載分類及荷載代表值荷載分類及荷載代表值9 9廚房（廚房（1 1）一般的）一般的（2 2）餐廳）餐廳2.02.04.04.00.70.70.70.70.60.60.70.70.50.50.70.71010浴室、廁所、盥洗室：浴室、廁所、盥洗室：（1 1）第）第1 1項(xiàng)中的民用建筑項(xiàng)中的民用建筑（2 2）其他民用建筑）其他民用建筑2.02.02.52.50.70.70.70.70.50.50.60.60.40.40.50.51111走廊、門廳、樓梯：走廊、門廳、樓梯：（1 1）宿舍、旅館、醫(yī)院病房、托兒所、幼兒園、?。┧奚?、旅館、醫(yī)院病房、托

13、兒所、幼兒園、住宅宅（2 2）辦公樓、教室、餐廳、醫(yī)院門診部）辦公樓、教室、餐廳、醫(yī)院門診部（3 3）消防疏散樓梯、其他民用建筑）消防疏散樓梯、其他民用建筑2.02.02.52.53.53.50.70.70.70.70.70.70.50.50.60.60.50.50.40.40.50.50.30.31212陽臺：陽臺：（1 1）一般情況）一般情況（2 2）當(dāng)人群有可能密集時）當(dāng)人群有可能密集時2.52.53.53.50.70.70.60.60.50.5注：本表所列各項(xiàng)活荷載適用于一般使用條件，當(dāng)使用荷載大時，應(yīng)按實(shí)際情況采用。注：本表所列各項(xiàng)活荷載適用于一般使用條件，當(dāng)使用荷載大時，應(yīng)按實(shí)際情

14、況采用。本表各項(xiàng)荷載不包括隔墻自重和二次裝修荷載。本表各項(xiàng)荷載不包括隔墻自重和二次裝修荷載。（1 1）可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值）可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值（民用（民用樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下表采用）樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下表采用）兩種或兩種以上可變荷載同時作用于結(jié)構(gòu)上時，兩種或兩種以上可變荷載同時作用于結(jié)構(gòu)上時，所有可變荷載同時達(dá)到其單獨(dú)出現(xiàn)時可能達(dá)到的最所有可變荷載同時達(dá)到其單獨(dú)出現(xiàn)時可能達(dá)到的最大值的概率極小，因此，除大值的概率極小，因此，除，此即，此即可可變荷載組合值變荷載組合值?？勺兒奢d組合值可表示為可變荷載組合值可表示為ck。其中。其中c為可變?yōu)榭勺兒奢d組合值系數(shù)，其值按表荷載組合值系數(shù)，其值按表2.2查

15、取。查取。 2. 可變荷載組合值可變荷載組合值ck可變荷載頻遇值可變荷載頻遇值是指在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)被超越的是指在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)被超越的總時間僅為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期一小部分的荷載值?？倳r間僅為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期一小部分的荷載值?？勺兒奢d頻遇值可表示為可變荷載頻遇值可表示為fk。其中。其中f為可變?yōu)榭勺兒奢d頻遇值系數(shù)，其值按表荷載頻遇值系數(shù)，其值按表2.2查取。查取。 3. 可變荷載頻遇值可變荷載頻遇值fk可變荷載準(zhǔn)永久值可變荷載準(zhǔn)永久值是指在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)經(jīng)常達(dá)是指在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)經(jīng)常達(dá)到或超過的荷載值，它對結(jié)構(gòu)的影響類似于永久荷到或超過的荷載值，它對結(jié)構(gòu)的影響類似于永久荷載。載。可變荷載準(zhǔn)永久值可表示為可變荷載準(zhǔn)永久

16、值可表示為qk，其中，其中k為可為可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值，變荷載標(biāo)準(zhǔn)值，q為可變荷載準(zhǔn)永久值系數(shù)。為可變荷載準(zhǔn)永久值系數(shù)。q的的值見表值見表2.2。例如例如，住宅的樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為住宅的樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2kN/m2，準(zhǔn)，準(zhǔn)永久值系數(shù)永久值系數(shù)q=0.4，則活荷載準(zhǔn)永久值為，則活荷載準(zhǔn)永久值為20.4=0.8kN/m2。4. 可變荷載準(zhǔn)永久值可變荷載準(zhǔn)永久值qk三、荷載的計(jì)算（三、荷載的計(jì)算（P.3435）建筑結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)應(yīng)滿足安全安全性、適用性和耐久性性、適用性和耐久性三項(xiàng)功能要求。1.安全性指結(jié)構(gòu)在正常施工和正常使用的條件下，能承受可能出現(xiàn)的各種作用；在設(shè)計(jì)規(guī)定的偶然事件（如強(qiáng)烈地

17、震、爆炸、車輛撞擊等）發(fā)生時和發(fā)生后，仍能保持必需的整體穩(wěn)定性，即結(jié)構(gòu)僅產(chǎn)生局部的損壞而不致發(fā)生連續(xù)倒塌。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的是要使所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)能是要使所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)能完成預(yù)期的全部功能要求。完成預(yù)期的全部功能要求。2.適用性適用性指結(jié)構(gòu)在正常使用時具有良好的工作性指結(jié)構(gòu)在正常使用時具有良好的工作性能。例如，不會出現(xiàn)影響正常使用的過大變形或振能。例如，不會出現(xiàn)影響正常使用的過大變形或振動，不會產(chǎn)生使使用者感到不安的裂縫寬度等。動，不會產(chǎn)生使使用者感到不安的裂縫寬度等。3.耐久性耐久性指在正常維護(hù)條件下結(jié)構(gòu)能夠正常使用指在正常維護(hù)條件下結(jié)構(gòu)能夠正

18、常使用到規(guī)定的設(shè)計(jì)使用年限。例如，結(jié)構(gòu)材料不致出現(xiàn)到規(guī)定的設(shè)計(jì)使用年限。例如，結(jié)構(gòu)材料不致出現(xiàn)影響功能的損壞，鋼筋混凝土構(gòu)件的鋼筋不致因保影響功能的損壞，鋼筋混凝土構(gòu)件的鋼筋不致因保護(hù)層過薄或裂縫過寬而銹蝕等。護(hù)層過薄或裂縫過寬而銹蝕等。 結(jié)構(gòu)的可靠性結(jié)構(gòu)的可靠性結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件在規(guī)定的時間內(nèi)（設(shè)計(jì)使用年結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件在規(guī)定的時間內(nèi)（設(shè)計(jì)使用年限），在規(guī)定的條件下（正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和維限），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)），完成預(yù)定功能（安全性、適用性、耐久性）的能力。護(hù)），完成預(yù)定功能（安全性、適用性、耐久性）的能力?？煽扛怕剩煽慷龋┛煽扛怕剩煽慷龋M足功能

19、要求的概率。更準(zhǔn)確地說，結(jié)滿足功能要求的概率。更準(zhǔn)確地說，結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件完成預(yù)定功能的概率稱為構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件完成預(yù)定功能的概率稱為結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的可靠度。的可靠度。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，為確定荷載代表值以及對與時間有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，為確定荷載代表值以及對與時間有關(guān)的材料性能取值時所采用的時間參數(shù)。關(guān)的材料性能取值時所采用的時間參數(shù)。我國的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為我國的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為5050年。年。設(shè)計(jì)使用年限設(shè)計(jì)使用年限設(shè)計(jì)規(guī)定的一個時期。該規(guī)定時期內(nèi)，房屋建設(shè)計(jì)規(guī)定的一個時期。該規(guī)定時期內(nèi)，房屋建筑在正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和維護(hù)下不需要進(jìn)行大修就筑在正常設(shè)計(jì)、正常施

20、工、正常使用和維護(hù)下不需要進(jìn)行大修就能按其預(yù)定目的使用。能按其預(yù)定目的使用。幾個概念（P.35)：結(jié)構(gòu)能滿足功能要求，稱結(jié)構(gòu)“可靠”或“有效”，否則稱結(jié)構(gòu)“不可靠”或“失效”。區(qū)分結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)“可靠”與“失效”的界限是“極限狀態(tài)”。所謂結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)，是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件滿足結(jié)構(gòu)安全性、適用性、耐久性三項(xiàng)功能中某一功能要求的臨界狀態(tài)。超過這一界限，結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的該功能要求，而進(jìn)入失效狀態(tài)。 極限狀態(tài)分為兩類：1.承載能力極限狀態(tài)這種極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)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)或結(jié)構(gòu)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)：結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因材

21、料強(qiáng)度不夠而破壞；整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡（如傾覆等）；結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動體系；結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定（柱子被壓曲等）。2.正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定限值，超過這一狀態(tài)便不能滿足適用性或耐久性的功能。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)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)：影響正常使用或外觀的變形；影響正常使用或耐久性能的局部損壞（包括裂縫）；影響正常使用的振動；影響正常使用的其他特定狀態(tài)等。結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)可用極限狀態(tài)方程（結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)功能函數(shù)）Z來描述。為簡化起見，僅以荷載效荷載效應(yīng)應(yīng)S和結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)抗力R兩個基本變量來表達(dá)結(jié)構(gòu)的功

22、能函數(shù)，則有（一）極限狀態(tài)方程（結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)功能函數(shù)）（一）極限狀態(tài)方程（結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)功能函數(shù)） 作用效應(yīng)作用效應(yīng)是指結(jié)構(gòu)上的各種作用，在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生的是指結(jié)構(gòu)上的各種作用，在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)力（軸力、彎矩、剪力、扭矩等）和變形（如撓度、內(nèi)力（軸力、彎矩、剪力、扭矩等）和變形（如撓度、轉(zhuǎn)角、裂縫等）的總稱，用轉(zhuǎn)角、裂縫等）的總稱，用S表示。由直接作用產(chǎn)生的效表示。由直接作用產(chǎn)生的效應(yīng)，通常稱為荷載效應(yīng)。應(yīng)，通常稱為荷載效應(yīng)。結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)抗力是結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受作用效應(yīng)的能力，如構(gòu)是結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受作用效應(yīng)的能力，如構(gòu)件的承載力、剛度、抗裂度等，用件的承載力、剛度、抗裂度等，用R表示。結(jié)構(gòu)抗力是結(jié)表示。結(jié)

23、構(gòu)抗力是結(jié)構(gòu)內(nèi)部固有的，其大小主要取決于材料性能、構(gòu)件幾何構(gòu)內(nèi)部固有的，其大小主要取決于材料性能、構(gòu)件幾何參數(shù)及計(jì)算模式的精確性等。參數(shù)及計(jì)算模式的精確性等。作用效應(yīng)作用效應(yīng)作用（荷載）對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的各種效應(yīng)，作用（荷載）對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的各種效應(yīng)，如如彎矩、剪力、軸力、變形、裂縫彎矩、剪力、軸力、變形、裂縫等等 M V N f w結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)構(gòu)件抵抗各種作用效應(yīng)的能力。結(jié)構(gòu)構(gòu)件抵抗各種作用效應(yīng)的能力。如抗彎、抗剪、抗壓、抗拉、抗扭承載力如抗彎、抗剪、抗壓、抗拉、抗扭承載力以及抗變形、抗裂縫的能力。以及抗變形、抗裂縫的能力。關(guān)系式Z=（S，R）RS0稱為實(shí)際工程中，可能出現(xiàn)以下三種情況：當(dāng)當(dāng)0

24、時時，結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)；，結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)；當(dāng)當(dāng)0時時，結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài)；，結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài)；當(dāng)當(dāng)0時時，結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)。，結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)。有一農(nóng)夫，能肩挑有一農(nóng)夫，能肩挑300斤斤當(dāng)給他當(dāng)給他300斤的擔(dān)子時，斤的擔(dān)子時，效應(yīng)剛好等于抗力；效應(yīng)剛好等于抗力；當(dāng)給他當(dāng)給他100斤的擔(dān)子時，斤的擔(dān)子時，效應(yīng)小于抗力；效應(yīng)小于抗力；當(dāng)給他當(dāng)給他400斤的擔(dān)子時，斤的擔(dān)子時，效應(yīng)大于抗力。效應(yīng)大于抗力。挑擔(dān)子與結(jié)構(gòu)功能函數(shù)挑擔(dān)子與結(jié)構(gòu)功能函數(shù)結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)結(jié)構(gòu)的功能函數(shù) SRRSgZ),(結(jié)構(gòu)構(gòu)件重要性系數(shù)一級結(jié)構(gòu)構(gòu)件重要性系數(shù)一級=1.1=1.1、二級、二級=1.0=1.0、三級、三級=0.9

25、=0.901.1.按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的實(shí)用表達(dá)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的實(shí)用表達(dá)式式 RS 01.1.承載能力極限狀態(tài)下的設(shè)計(jì)表達(dá)式承載能力極限狀態(tài)下的設(shè)計(jì)表達(dá)式k2k11kiQciniiQQQGGSSSS按永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)值按可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)值 按第一個可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)永久荷載分項(xiàng)系數(shù)永久荷載分項(xiàng)系數(shù)第第i i個可變荷載個可變荷載的分項(xiàng)系數(shù)的分項(xiàng)系數(shù) 第第1 1個可變荷載個可變荷載的分項(xiàng)系數(shù)的分項(xiàng)系數(shù) 可變荷載的可變荷載的組合值系數(shù)組合值系數(shù) 1 1）由可變荷載效應(yīng)控制的組合：）由可變荷載效應(yīng)控制的組合：對于基本組合，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值對于基本組合，荷

26、載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值S S應(yīng)按下列組合中取最應(yīng)按下列組合中取最不利值確定：不利值確定：2）由永久荷載效應(yīng)控制的組合QikciniQiGkGSSS1活荷載效應(yīng)設(shè)計(jì)值荷載分項(xiàng)系數(shù)的取值荷載分項(xiàng)系數(shù)的取值荷載特性荷載特性分項(xiàng)系數(shù)分項(xiàng)系數(shù)永久永久荷載荷載永久荷載效應(yīng)對永久荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利結(jié)構(gòu)不利由可變荷載效應(yīng)控制的組合由可變荷載效應(yīng)控制的組合1.21.2由永久荷載效應(yīng)控制的組合由永久荷載效應(yīng)控制的組合1.351.35永久荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利永久荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利1.01.0傾覆、滑移或飄浮驗(yàn)算傾覆、滑移或飄浮驗(yàn)算0.90.9可變可變荷載荷載一般情況一般情況1.41.4對標(biāo)準(zhǔn)值大于對標(biāo)準(zhǔn)值大于4kN/m4kN/m2 2的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)的活荷載取的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)的活荷載取1.31.31.承載能力極限狀態(tài)下的設(shè)計(jì)表達(dá)式承載能力極限狀態(tài)下的