極限狀態(tài)法設(shè)計的基本概念

第二章結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)法設(shè)計原則極限狀態(tài)法設(shè)計的基本概念1.容許應(yīng)力法：以彈性理論為基礎(chǔ)，但未考慮材料的塑性。2.破壞階段法：考慮了材料的塑性，但僅僅用一個籠統(tǒng)的安全系數(shù)考慮超載，材料的變異等。3.極限狀態(tài)法：用三個分項系數(shù)把不同的荷載、不同材料及不同構(gòu)件的受力性質(zhì)等用不同的安全系數(shù)區(qū)別開來。目前《公路橋規(guī)》采用該方法。結(jié)構(gòu)設(shè)計計算方法發(fā)展過程：

1結(jié)構(gòu)的功能要求：安全性，適用性，耐久性2結(jié)構(gòu)的可靠度：結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成上述預(yù)定功能的概率第一節(jié)：極限狀態(tài)法設(shè)計的基本概念3結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)（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)或構(gòu)件達(dá)到最大承載力或不適于繼續(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)為超過了承載力極限狀態(tài)：

①整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡（如滑動、傾覆等）；

②結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接處因超過材料強(qiáng)度而破壞；

③結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成機(jī)動體系；

④結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定；

⑤由于材料的塑性或徐變變形過大，或由于截面開裂而引起過大的幾何變形等，致使結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)不再能繼續(xù)承載和使用。（2）正常使用極限狀態(tài)

這種極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定值。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)：

①影響正常使用或外觀的變形；

②影響正常使用或耐久性能的局部損壞（如過大的裂縫寬度）

③影響正常使用的振動；

④影響正常使用的其它特定狀態(tài)。4結(jié)構(gòu)的失效概率與可靠指標(biāo)（1）作用（Action）作用是指結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力、變形、應(yīng)力、應(yīng)變的所有原因。

①直接作用系指施加在結(jié)構(gòu)上的集中作用和分布作用。

②間接作用指引起結(jié)構(gòu)外加變形和約束變形的因素。如地震，基礎(chǔ)沉降，混凝土收縮，溫度變化等。

（2）作用效應(yīng)（s）作用作用于結(jié)構(gòu)構(gòu)件上，在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)力和變形等。

(3)結(jié)構(gòu)抗力（R）指結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受內(nèi)力和變形的能力。（4）結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)方程Z=g(R,S)=R-S=0一、承載能力極限狀態(tài)計算原則承載能力極限狀態(tài)的計算以塑性理論為基礎(chǔ)。設(shè)計計算原則是：作用效應(yīng)不利組合的設(shè)計值，不大于結(jié)構(gòu)抗力的設(shè)計值，即

第二節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計原則（現(xiàn)行規(guī)范）

二、正常使用極限狀計算原則設(shè)計計算理論基礎(chǔ)：彈性理論或彈性性理論。正常使用極限狀態(tài)的計算主要進(jìn)行下列三個方面的驗算：1．限制應(yīng)力2．短期作用下的變形3．各種作用組合作用下的裂縫寬度一、材料的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和強(qiáng)度設(shè)計值材料的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：Characteristicvalueofmaterialstrength材料的強(qiáng)度設(shè)計值：Designvalueofmaterialstrength第三節(jié)材料的設(shè)計強(qiáng)度與作用效應(yīng)組合

2．混凝土的強(qiáng)度（1）混凝土抗壓強(qiáng)度棱柱體抗壓強(qiáng)度平均值與立方體抗壓強(qiáng)度平均值近似為：（2）混凝土的抗拉強(qiáng)度1．鋼筋的設(shè)計強(qiáng)度二、作用效應(yīng)組合

（一）作用的分類

1．永久作用：在設(shè)計使用期內(nèi)，其值不隨時間變化，或其變化與平均值相比可忽略不計的作用。

2．可變作用：在設(shè)計使用期內(nèi)，其值隨時間變化，且其變化與平均值相比不可忽略的作用。按其對橋函結(jié)構(gòu)的影響程度，又分為基本可變作用（活載）和其它可變作用。

3.偶然作用：在設(shè)計使用期內(nèi)，不一定出現(xiàn)，但一旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時間很短的作用（二）按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時的兩種作用效應(yīng)組合（1）基本組合：永久作用的設(shè)計