天津院校岩土工程设计基本原则133

土工程设计基本原则岩土工程设计基本原则2.0引言2.1设计荷载2.2设计状态2.3安全度2.4往年真题+答案2.0岩土工程设计基本原则—引言考试大纲的要求新大纲考试科目：

1．岩土工程勘察

2．岩土工程设计基本原则

3．浅基础

4．深基础

5．地基处理

6．土工结构与边坡防护

7．基坑工程与地下工程

8．特殊条件下的岩土工程

9．地震工程

10．岩土工程检测与监测

11．工程经济与管理

以上各科目均为必答题。原大纲考试科目：1.岩土工程勘察2.浅基础3.深基础4.地基处理5.土工建筑物、边坡、基坑与地下工程6.特殊条件下的岩土工程7.地震工程8.工程经济与管理

以上各科目均为必答题。2.0岩土工程设计基本原则—引言考试大纲的要求——2．岩土工程设计基本原则■2.1设计荷载了解各类土木工程对设计荷载的规定及其在岩土工程中的选用原则。■

2.2设计状态了解岩土工程各种极限状态和工作状态的设计方法。■

2.3安全度了解各类土木工程的安全度控制方法；熟悉岩土工程的安全度准则。2.0岩土工程设计基本原则参考资料：■

《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）■

有关设计规范，如《建筑地基基础设计规范》等*《工程结构可靠度设计统一标准》GB50153*《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068*《岩土工程手册》第8章岩土工程设计准则

2.1岩土工程设计基本原则—

设计荷载大纲要求：了解各类土木工程对设计荷载的规定及其在岩土工程中的选用原则2.1岩土工程设计基本原则—

设计荷载容许应力法总安全系数法概率极限状态法荷载取值与安全度2.1岩土工程设计基本原则—

设计荷载荷载的分类：

◆按随时间的变化分类

（永久作用、可变作用、偶然作用）

◆按随空间的变化分类（固定作用、自由作用）

◆按结构的反应特点分类（静态作用、动态作用）

◆按有无限值分类（有界作用、无界作用）2.1岩土工程设计基本原则—

设计荷载荷载的分类：结构上的荷载可分为下列三类：永久荷载例如结构自重、土压力、预应力等。可变荷载例如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载等。偶然荷载例如爆炸力、撞击力等。注：自重是指材料自身重量产生的荷载（重力）（《建筑结构荷载规范》（GB50009—2001）3.1.1）2.1岩土工程设计基本原则—

设计荷载永久荷载：定义：在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。特点：

◆在任一时刻，发生的概率接近或等于1；

◆在结构使用期间，荷载值随时间的变化通常可以忽略；

◆荷载值的不确定性的量级与其他荷载类型相比小很多。2.1岩土土工工程程设设计计基基本本原原则则—设计计荷荷载载永久久荷荷载载：：确定定方方法法：：永久久荷荷载载的的概概率率分分布布，，一一般般采采用用正正态态分分布布，，其其标标准准值值可可直直接接由由其其总体体分分布布的的平平均均值值确定定可按按结结构构构构件件的的设设计计尺尺寸寸与与材材料料单单位位体体积积的的自自重重（（或或单单位位面面积积的的自自重重））平平均均值值确确定定2.1岩土土工工程程设设计计基基本本原原则则—设计计荷荷载载可变变荷荷载载：：定义义：：在结结构构使使用用期期间间，，其其值值随随时时间间变变化化，，且且其其变变化化与与平平均均值值相相比比不不可可以以忽忽略略不不计计的的荷荷载载。。特点点：：◆在任任一一时时刻刻，，荷荷载载出出现现与与否否是是随随机机事事件件；；◆在结结构构使使用用期期间间，，荷荷载载的的量量值值随随时时间间变变化化，，且且其其变变化化与与平平均均值值相相比比不不可可以以忽忽略略不不计计2.1岩土土工工程程设设计计基基本本原原则则—设计计荷荷载载可变变荷荷载载：：确定定方方法法：：可变变荷荷载载的的概概率率分分布布，，一一般般采采用用极极值值Ⅰ型统计参数数:以观测数数据为基基础可变荷载载的标准准值：可根据它它在设计计基准期期内最大大值概率率分布的的某个分分位值来来确定，，如取其其统计特特征值或或某个分分位值(90%分位值或或95%分位值等等)；有时可可以通过过平均重重现期的的规定来来定义。。2.2岩土工程程设计基基本原则则—设计状态态设计基准准期：为确定可可变作用用及与时时间有关关的材料料性能等等取值而而选用的的时间参参数；设计使用用年限：：设计规定定的结构构或结构构构件不不需进行行大修即即可按其其预定目目的使用用的时期期；2.1岩土工程程设计基基本原则则—设计荷载载楼面活荷荷载的统统计2.1岩土工程程设计基基本原则则—设计荷载载楼面活荷荷载的取取值荷载规范范：民民用建筑筑楼面均均布活荷荷载标准准值规范提供供的荷载标准准值，若若属于强强制性条条款，则则在设计计中必须须作为荷载载最小值值采用；若不属属于强制制性条款款，则应应由业主主认可后后采用，，并在设设计文件件中注明明。2.1岩土工程程设计基基本原则则—设计荷载载风荷载的的确定垂直作用用于建筑筑物表面面上的风风荷载标标准值：：基本风压压的确定定：根据规定定的高度度、规定定的地貌貌、规定定的时距距和规定定的样本本时间所所确定的的最大风风速的概概率分布布，按规规定的重重现期(或年保证证率)确定基本本风速，，然后依依据风速速与风压压的关系系得到基基本风压压。2.1岩土工程程设计基基本原则则—设计荷载载不同重现现期风压压的确定定风速的年年最大值值概率模模型：极值Ⅰ型分布函数数：◆根据统计计数据，，确定平平均重现现期为R的最大风风速◆根据规范范查表，，10年，50年，100年◆根据规范范规定换换算：2.1岩土工程程设计基基本原则则—设计荷载载雪荷载的的确定屋面水平平投影面面上的雪荷载标标准值按下式计计算：式中——雪荷载标标准值；；——屋面积雪雪分布系系数；——基本雪压压雪压s：可根据据雪深和和积雪的的密度计计算得出出即基本雪压压：当地地空旷平平坦地面面上的积积雪荷载载2.1岩土工程程设计基基本原则则—设计荷载载不同重现现期雪压压的确定定◆根据统计计数据，，确定平平均重现现期为R的最大雪雪压◆根据规范范查表，，10年，50年，100年◆根据规范范规定换换算：2.1岩土工程程设计基基本原则则—设计荷载载地震作用用地震作用用的随机机性——时间、空空间、强强度作用效应应——强度、频频谱、持持续时间间工程抗震震——设计反应应谱2.1岩土工程程设计基基本原则则—设计荷载载偶然荷载载：定义：在结构使使用期间间不一定定出现，，一旦出出现，其其值很大大且持续续时间很很短的荷荷载。包括撞击击、爆炸炸、火灾灾、龙卷卷风等。。特点：偶然荷载载出现是是罕遇事事件，概概率极小小，能够够收集的的资料非非常有限限取值：一般都是是根据工工程经验验，考虑虑结构的的使用特特点，进进行综合合判断分分析，确确定一个个量值作作为代表表值。表4．1．1桥涵涵荷荷载载荷载分类荷载名称荷载分类荷载名称主力恒载结构构件及附属设备自重预加力混凝土收缩和徐变的影响土压力静水压力及水浮力基础变位的影响附加力制动力或牵引力风力流水压力冰压力温度变化的作用冻胀力活载列车竖向静活载公路活载(需要时考虑)列车竖向动力作用长钢轨纵向水平力(伸缩力和挠曲力)离心力横向摇摆力活载土压力人行道人行荷载特殊荷载列车脱轨荷载船只或排筏的撞击力汽车撞击力施工临时荷载地震力长钢轨断轨力2.1岩土工程程设计基基本原则则—设计荷载载荷载分类类的意义义出现的概概率变异性概率模型型标准值的的选取荷载组合合设计的安安全度2.1岩土工程程设计基基本原则则—设计荷载载荷载的选选用：任何荷载载都具有有不同性性质的变变异性，，但在设设计中，，不可能能直接引引用反映映荷载变变异性的的各种统统计参数数，通过过复杂的的概率运运算进行行具体设设计。因因此，在在设计时时，除了了采用能能便于设设计者使使用的表表达式外外，对荷荷载仍应应赋予一个个规定的的量值，称为荷荷载代表表值。2.1.4荷载代表表值：设计中用用以验算算极限状状态所采采用的荷荷载量值值，例如如标准值、、组合值值、频遇遇值和准准永久值值.2.1岩土工程程设计基基本原则则—设计荷载载标准值：：荷载的的基本代代表值，，为设计基基准期内内最大荷荷载统计计分布的的特征值值（例如如均值、、众值、、中值或或某个分分位值））.*荷载标准准值是指指设计基基准期内内可能出出现的最最大荷载载值。由由于荷载载本身的的随机性性，因而而使用期期间的最最大荷载载也是随随机变量量，其统统计参数数和概率率分布类类型，可可以观测测数据为为基础，，运用参参数估计计和概率率分布的的假设检检验方法法确定。。荷载标标准值则则可根据据它在设设计基准准期内最最大值概概率分布布的某个个分位值值来确定定，如取取其统计计特征值值(平均值、、众值、、中值等等)或某个分分位值(90%分位值或或95%分位值等等)。*对于可变变作用的的标准值值，有时时可以通通过平均均重现期期的规定定来定义义。*当对某种种作用无无法取得得充分数数据资料料时，只只能根据据已有的的工程实实践经验验，经分分析判断断后，协协议一个个公称值值作为代代表值。。2.1岩土工程程设计基基本原则则—设计荷载载组合值：对可变变荷载，，使组合合后的荷荷载效应应在设计计基准期期内的超超越概率率，能与与该荷载载单独出出现时的的相应概概率趋于于一致的的荷载值值；或使使组合后后的结构构具有统统一规定定的可靠靠指标的的荷载值值。*当有两种种或两种种以上的的可变荷荷载在结结构上要要求同时时考虑时时，由于于所有可可变荷载载同时达达到其单单独出现现时可能能达到的的最大值值的概率率极小，，因此在在结构按按承载能能力极限限状态设设计时，，除主导导荷载（（产生最最大效应应的荷载载）采用用标准值值为代表表值外，，其他伴伴随荷载载均应采采用相应应于主导导荷载出出现时段段内的最最大量值值，也即即以小于于其标准准值的组组合值为为荷载代代表值。。*可变荷载载组合值值，应为为可变荷荷载标准准值乘以以荷载组组合值系系数。2.1岩土工程程设计基基本原则则—设计荷载载频遇值：对可变变荷载，，在设计计基准期期内，其其超越的的总时间间为规定定的较小小比率或或超越频频率为规规定频率率的荷载载值。*当允许某某些极限限状态在在一个较较短的持持续时间间内被超超过，或或在总体体上不长长的时间间内（如如超过的的总持续续时间与与设计基基准期之之比不大大于0.1）被超过过，就可可以采用用相应的的较小数数值作为为荷载的的代表值值。它相相当于在在结构上上时而出出现的较较大荷载载值，但但总是小小于荷载载的标准准值。*可变荷载载频遇值值应取可可变荷载载标准值值乘以荷荷载频遇遇值系数数。2.1岩土工程程设计基基本原则则—设计荷载载准永久值值：对可变变荷载，，在设计计基准期期内，其其超越的的总时间间约为设设计基准准期一半半的荷载载值。*它相当于于可变荷荷载在整整个变化化过程中中的中间间值。对对于在结结构上经经常作用用的可变变荷载，，应以准准永久值值为代表表值。*可变荷载载准永久久值应取取可变荷荷载标准准值乘以以荷载准准永久值值系数。。2.1岩土工程程设计基基本原则则—设计荷载载荷载的选选用原则则3.1.2建筑结构构设计时时，对不不同荷载载应采用用不同同的的代表值值。对永久荷荷载应采采用标准准值作为为代表值值。对可变荷荷载应根根据设计计要求采采用标准准值、组组合值、、频遇值值或准永永久值作作为代表表值。对偶然荷载应应按建筑结构构使用的特点点确定其代表表值。2.1岩土工程设计计基本原则—设计荷载荷载设计值荷载代表值与与荷载分项系系数的乘积。。2.1岩土工程设计计基本原则—设计荷载荷载组合：按极限状态设设计时，为保保证结构的可可靠性而对同同时出现的各各种荷载设计计值的规定。。2.1岩土工程设计计基本原则—设计荷载原因：作用在结构物物上的各类荷荷载中，除永永久荷载以外外，可变荷载载、偶然荷载载是否出现以以及出现时量量值的大小，，都具有随机机性。这些随随机出现的荷荷载之间，有有些是相互独独立的，有些些是密切相关关的，有些是是几乎不会同同时出现的。。2.1岩土工程设计计基本原则—设计荷载目的：保证在各种可可能出现的荷荷载组合情况况下，通过设设计，都能使使结构具有不不低于规范规规定的而且大大致相同的可可靠度水平，，并对可能同同时出现的各各种荷载作用用的设计值做做出合理的规规定。2.1岩土工程设计计基本原则—设计荷载方法1峰值叠加法对于同时作用用的种荷载，，设在设计基基准期内的最最大值分别为为，，则荷载载组合最大值值取为：2.1岩土工程设计计基本原则—设计荷载方法2Turkstra组合规则轮流以一个荷荷载效应在设设计基准期内内的最大值与与其余荷载的的任意时点值值组合；荷载效应组合合取上列诸组组合的最大值值2.1岩土工程设计计基本原则—设计荷载方法2Turkstra组合规则2.1岩土工程设计计基本原则—设计荷载方法3JCSS组合规则该规则是国际际结构安全度度联合委员会会(JCSS)建议的荷载组组合规则，要要点是：荷载的样本函函数为平稳二二项随机过程程；荷载与荷载效效应之间满足足线性关系；；根据经验与分分析，确定可可能相遇的荷荷载种类；不不可能同时出出现的荷载不不考虑其间的的组合；当一种荷载取取设计基准期期最大荷载或或时段最大荷荷载时，其他他参与组合的的荷载仅在该该最大荷载的的持续时段内内取相对最大大荷载，即：：2.1岩土工程设计计基本原则—设计荷载方法3JCSS组合规则按该规则确定定荷载效应组组合的最大值值时，可考虑虑所有可能的的不利组合项项，取其中最最不利者。2.1岩土工程设计计基本原则—设计荷载规范规定的荷荷载组合基本组合：承承载能力极限限状态计算时时，永久作用用和可变作用用的组合。2.1岩土工程设计计基本原则—设计荷载规范规定的荷荷载组合偶然组合：承承载能力极限限状态计算时时，永久作用用、可变作用用和一个偶然然作用的组合合。2.1岩土工程设计计基本原则—设计荷载规范规定的荷荷载组合标准组合：正正常使用极限限状态计算时时，采用标准准值或组合值值为荷载代表表值的组合。。（主要用于当当一个极限状状态被超越时时将产生严重重的永久性损损害的情况））2.1岩土工程设计计基本原则—设计荷载规范规定的荷荷载组合频遇组合：正正常使用极限限状态计算时时，对可变荷荷载采用频遇遇值或准永久久值为荷载代代表值的组合合。（主要用于当当一个极限状状态被超越时时将产生局部部损害、较大大变形或短暂暂振动等情况况）2.1岩土工程设计计基本原则—设计荷载规范规定的荷荷载组合准永久组合：：正常使用极极限状态计算算时，对可变变荷载采用准准永久值为荷荷载代表值的的组合。（主要用在当当长期效应是是决定性因素素时的一些情情况）2.1岩土工程设计计基本原则—设计荷载【【思考题】[单项选择题]土压力应采用用作为代表值？？A）标准值；B）组合值；C）频遇值；D）准永久值。。[单项选择题]对可变荷载，，在设计基准准期内，其超超越准永久值值的总时间约约为设计基准准期的？A）25％；B）50％；C）75％；D）95％。2.1岩土工程设计计基本原则—设计荷载【【思考题】[多项选择题]荷载代表值是是设计中用以以验算极限状状态所采用的的荷载量值，，例如？A）标准值；B）组合值；C）频遇值；D）准永久值；É）设计值。[单项选择题]地震作用属于于？A）永久荷载；；B）可变荷载；；C）偶然荷载；D）以上都不是是。2.1岩土工程设计计基本原则—设计荷载其他规范的规规定例1：《铁路路基支挡挡结构设计规规范》3.2节荷载分类（按性质和发发生机率分））：主力、附加力力、特殊力主力：经常作作用的；墙背岩土主动动土压力墙身重力及位位于挡土墙顶顶面上的恒载载轨道及列车荷荷载产生的土压力、离心心力、摇摆力力基底的法向反反力及摩擦力力常水位时静水水压力和浮力力2.1岩土工程设计计基本原则—设计荷载附加力：偶然然发生的或者者其最大值的的发生几率很很小；设计水位的静静水压力和浮浮力水位退落时的的动水压力波浪压力冻胀力和冰压压力特殊力：暂时时的或属灾害害性的，发生生几率也很小小；地震力施工及临时荷荷载其他特殊力2.1岩土工程设计计基本原则—设计荷载其他规范的规规定例1：《铁路路基支挡挡结构设计规规范》3.2节取值规定组合规定2.2岩土工程设计计基本原则—设计状态大纲要求：了解岩土工程程各种极限状态和工作状态的设计方法。。2.2岩土工程设计计基本原则—设计状态极限状态：整个结构或结结构的一部分分超过某一特特定状态就不不能满足设计计规定的某一一功能要求，，此特定状态态为该功能的的极限状态2.2岩土工程设计计基本原则—设计状态极限状态可分分为下列两类类：承载能力极限限状态正常使用极限限状态2.2岩土工程设计计基本原则—设计状态承载能力极限限状态：这种极限状状态对应于结结构或结构构构件达到最大承载载能力或不适于继续承承载的变形。2.2岩土工程设计计基本原则—设计状态正常使用极限限状态：这种极限状态态对应于结构构或结构构件件达到正常使用用或耐久性能能的某项规定定限值。09.06.27·莲花河畔景苑苑09.06.27·莲花河畔景苑苑“这个建筑整体倒塌，在我从业46年来，从来没没有听说过，，也没有见到到过。”——“6·27”事故专家调查查组组长，中中国工程院院院士、上海现现代建筑设计计集团有限公公司结构设计计专家江欢成成09.06.27·莲花河畔景苑苑事故原因？？原勘察报告，，经现场补充充勘察和复核核，符合规范范要求；原结构设计，，经复核符合合规范要求；；大楼所用PHC管桩，经检测测质量符合规规范要求。压力太大，自杀了…？09.06.27·莲花河畔景苑苑事故原因？？房屋倾倒的主主要原因是，，紧贴7号楼北侧，在在短期内堆土土过高，最高高处达10米左右；与此此同时，紧邻邻大楼南侧的的地下车库基基坑正在开挖挖，开挖深度度4.6米，大楼两侧侧的压力差使使土体产生水水平位移，过过大的水平力超过了了桩基的抗侧侧能力，导致房屋倾倾倒。堆土和深坑是元凶！这些管道为什什么直到施工工时甚至直到到挖破才被发发现呢？2005.11.30，北京地铁十十号线第二十十二标段塌方方。市自来水水集团公司工工作人员称，，原因是塌方方现场一条很很粗的自来水水主管线遭到到损坏。2005年7月，深圳地铁铁1号线续建工程程段，在世界界之窗-白石洲区间施施工工地发生生塌方，施工工过程中，由由于不断的开开挖，地下水水渐渐渗出来来，终于使周周围土壁不堪堪承重，造成成塌方。2004年9月，广州地铁铁二号线延长长线，新港东东路琶洲路段段地铁隧道基基坑旁，就是是由于地下自自来水管被工工程车压破爆爆裂，大量自自来水注入基基坑并引发了了大面积塌方方2003年7月，正在施工工中的上海轨轨道交通4号线，也就是是浦东南路至至南浦大桥线线，浦西联络络通道发现渗渗水，随后出出现大量流沙沙涌入，引起起地面大幅沉沉降。2.2岩土工程设计计基本原则—设计状态承载能力极限限状态：当结构或结构构构件出现下下列状态之一一时，应认为为超过了承载载能力极限状状态：整个结构或其其一部分作为为刚体失去平平衡；结构构件或连连接因超过材材料强度而破破坏，或因过过度变形而不不适于继续承承载；结构转变为机机动体系；结构或结构构构件丧失稳定定；结构因局部破破坏而发生连连续倒塌；地基丧失承载载力而破坏；；结构或结构构构件的疲劳破破坏。2.2岩土工程设计计基本原则—设计状态岩土工程出现现下列情况之之一时，即认认为已超过了了承载能力极极限状态。1.整个工程或或工程的一一部分，作作为刚体失失去平衡；；2.岩土或结构构材料超过过了强度极极限，或因因过量变形形而不能继继续承受荷荷载；3.岩土或结构构构件失去去稳定，如如构件压屈屈。2.2岩土工程设设计基本原原则—设计状态A.在岩土中形形成破坏机机制例如：地基发生整整体性滑动动；边坡失稳；；挡土结构倾倾覆；隧洞顶板垮垮落或边墙墙倾覆；流砂、管涌涌、潜蚀、、塌陷、液液化等。2.2岩土工程设设计基本原原则—设计状态B.由于岩土体体的过大位位移或变形形，导致结结构物发生生结构性的的严重损坏坏例如：由于土的湿湿陷、融陷陷、震陷或或其它大量量变形，造造成工程的的结构性破破坏；由于岩土的的过量水平平位移，导导致桩的倾倾斜、管道道破裂、邻邻近工程的的结构性破破坏；由于地下水水的浮托力力、静水压压力或动水水压力造成成的工程结结构性破坏坏。2.2岩土工程设设计基本原原则—设计状态承载能力极限状态？？正常使用极限状态？？地基变形岩土位移2.2岩土工程设设计基本原原则—设计状态正常使用极极限状态：：当结构或结结构构件出出现下列状状态之一时时，应认为为超过了正正常使用极极限状态：：1）影响正常常使用或外外观的变形形；2）影响正常常使用或耐耐久性能的的局部损坏坏（包括裂裂缝）；3）影响正常常使用的振振动；4）影响正常常使用的其其它特定状状态。2.2岩土工程设设计基本原原则—设计状态岩土工程出出现下列情情况之一时时，即认为为已超过了了正常使用极极限状态：1.影响正常使使用或外观观的变形，如：由于于岩土变形形而使工程程发生超限限的倾斜；；2.影响正常使使用或耐久久性能的局部损坏，如：由于于岩土变形形而使工程程发生表面面裂隙、或或装修损坏坏；3.影响工程正正常使用的的振动；4.影响正常使使用的其它特定状态，，如：因地地下水渗漏而影响工程程的正常使使用等。2.2岩土工程设设计基本原原则—设计状态极限状态设设计极限状态方方程—功能函数—基本变量，，应作为随随机变量考考虑。极限状态设设计应符合合的要求2.2岩土工程设设计基本原原则—设计状态设计状况：：代表一定时时段的一组组物理条件件，设计应应做到结构构在该时段段内不超越越有关的极极限状态2.2岩土工程设设计基本原原则—设计状态设计状况根据施工和和使用中的的环境条件件和影响，，分为：1.持久状况：：承载能力力极限状态态√正常使用极极限状态√2.短暂状况：：承载能力力极限状态态√正常使用极极限状态（根据需要√）3.偶然状况：：承载能力力极限状态态√（设计原则则：主要结结构不破坏坏，局部破破坏不倒塌塌…）2.2岩土工程设设计基本原原则—设计状态极限状态与设计荷载组组合3.2.1建筑结构设设计应根据据使用过程程中在结构构上可能同同时出现的的荷载，按按承载能力力极限状态态和正常使使用极限状状态分别进进行荷载（（效应）组组合，并应应取各自的的最不利的的效应组合合进行设计计。2.2岩土工程设设计基本原原则—设计状态3.2.2对于承载能力极极限状态，应按荷载载效应的基基本组合或或偶然组合合进行荷载载（效应））组合，并并应采用下下列设计表表达式进行行设计：（3.2.2）式中——结构重要性性系数；——荷载效应组组合的设计计值；——结构构件抗抗力的设计计值，应按按各有关建建筑结构设设计规范的的规定确定定。2.2岩土工程设设计基本原原则—设计状态3.2.7对于正常使用极极限状态，应根据不不同的设计计要求，采采用荷载的的标准组合合、频遇组组合或准永永久组合，，并应按下下列设计表表达式进行行设计：（3.2.7）式中——结构或结构构构件达到到正常使用用要求的规规定限值，，例如变形形、裂缝、、振幅、加加速度、应应力等的限限值，应按按各有关建建筑结构设设计规范的的规定采用用。2.2岩土工程设设计基本原原则—设计状态承载能力极极限状态设设计的作用用组合1）基本组合：：永久作用+可变作用用于持久设设计状况或或短暂设计计状况2）偶然组合：：永久作用+可变作用+一个偶然作作用用于偶然设设计状况2.2岩土工程设设计基本原原则—设计状态承载能力极极限状态下下基本组合合的设计表表达式2.2岩土工程设设计基本原原则—设计状态正常使用极极限状态设设计的作用用组合1）标准组合：：采用标准值值或组合值值为荷载代代表值的组组合一般用于不不可逆正常常使用极限限状态设计计2）频遇组合：：对可变荷载载采用频遇遇值或准永永久值为荷荷载代表值值的组合一般用于可可逆正常使使用极限状状态设计3）准永久组合合：对可变荷载载采用准永永久值为荷荷载代表值值的组合一般用于长长期效应是是决定性因因素的正常常使用极限限状态设计计2.2岩土工程设设计基本原原则—设计状态正常使用极极限状态下下的设计表表达式标准组合：：频遇组合：：准永久组合合：2.2岩土工程设设计基本原原则—设计状态承载能力极极限状态的的设计内容容根据具体设设计对象和和设计条件件桩基：竖向承载力力，水平承承载力；桩身及承台台结构承载载力；长径比>50：桩身压屈；；预制桩：吊吊装、运输输和锤击作作用下桩身身承载力；；钢管桩：局局部压屈；；软弱下卧层层：承载力力；坡地岸边：：整体稳定定；抗浮、抗拔拔承载力；；抗震承载力力…2.2岩土工程设设计基本原原则—设计状态承载能力极极限状态的的设计内容容根据具体设设计对象和和设计条件件基坑支护：：基坑侧壁土土体稳定性性；排桩、地下下连续墙受受压、受弯弯、受剪承承载力；錨杆或支撑撑的截面承承载力和稳稳定性；抗渗透稳定定性；基坑底突涌涌稳定性验验算…2.2岩土工程设设计基本原原则—设计状态正常使用极极限状态的的设计内容容根据具体设设计对象和和设计条件件桩基：沉降计算；；水平位移；；桩和承台抗抗裂…基坑支护：：支护结构变变形，周边边地面变形形；地下水控制制…2.2岩土工程设设计基本原原则—设计状态地基基础设设计中的极极限状态与与设计方法法《建筑地基基基础设计规规范》（GB50007—2002）3．0．4地基基础设设计时，所所采用的荷荷载效应最最不利组合合与相应的的抗力限值值应按下列列规定：2.2岩土工程设设计基本原原则—设计状态3．0．41按地基承载载力确定基基础底面积积及埋深或按单桩承载载力确定桩桩数时，传至基基础或承台台底面上的的荷载效应应应按正常使用用极限状态态下荷载效效应的标准准组合。相应的抗抗力应采用用地基承载载力特征值值或单桩承承载力特征征值。2.2岩土工程设设计基本原原则—设计状态3．0．42计算地基变形时，传至基基础底面上上的荷载效效应应按正常使用用极限状态态下荷载效效应的准永永久组合，不应计入风风荷载和地地震作用。相相应应的的限限值值应应为为地地基基变变形形允允许许值值。。3计算算挡土土墙墙土土压压力力、、地地基基或或斜斜坡坡稳稳定定及及滑滑坡坡推推力力时，，荷荷载载效效应应应应按承承载载能能力力极极限限状状态态下下荷荷载载效效应应的的基基本本组组合合，，但其其荷荷载载分分项项系系数数均均为为1.0。2.2岩土土工工程程设设计计基基本本原原则则—设计计状状态态3．0．44在确定定基基础础或或桩桩台台高高度度、、支支挡挡结结构构截截面面、、计计算算基基础础或或支支挡挡结结构构内内力力、、确确定定配配筋筋和和验验算算材材料料强强度度时时，上上部部结结构构传传来来的的荷荷载载效效应应组组合合和和相相应应的的基基底底反反力力，，应应按承承载载能能力力极极限限状状态态下下荷荷载载效效应应的的基基本本组组合合，采用用相相应应的的分分项项系系数数。当需需要要验验算算基础础裂裂缝缝宽宽度度时，，应应按正正常常使使用用极极限限状状态态荷荷载载效效应应标标准准组组合合。2.2岩土土工工程程设设计计基基本本原原则则—设计计状状态态3．0．45基础础设设计计安安全全等等级级、、结结构构设设计计使使用用年年限限、、结结构构重重要要性性系系数数应应按按有有关关规规范范的的规规定定采采用用，，但但结结构构重重要要性性系系数数γ0不应应小小于于1.0。2.2岩土土工工程程设设计计基基本本原原则则—设计计状状态态地基基基基础础设设计计中中的的极极限限状状态态与与设设计计方方法法3．0．5正常常使使用用极极限限状状态态下下，荷荷载载效效应应的的标准准组组合合值值Sk应用用下下式式表表示示：：Sk＝SGk+SQ1k+ψc2SQ2k+………+ψcnSQnk(3.0.5-1)式中中SGk———按永永久久荷荷载载标标准准值值Gk计算算的的荷荷载载效效应应值值；；SQik———按可可变变荷荷载载标标准准值值Qik计算算的的荷荷载载效效应应值值；；ψci———可变变荷荷载载Qi的组组合合值值系系数数，，按按现现行行《建筑筑结结构构荷荷载载规规范范》GB50009的规规定定取取值值。2.2岩土土工工程程设设计计基基本本原原则则—设计计状状态态地基基基基础础设设计计中中的的极极限限状状态态与与设设计计方方法法3．0．5（正常常使使用用极极限限状状态态下））荷载载效效应应的的准永永久久组组合合值值Sk应用用下下式式表表示示：：Sk＝SGk+ψq1SQ1k+ψq2SQ2k+………+ψqnSQnk(3.0.5-2)式中中ψqi———准永永久久值值系系数数，，按按现现行行《建筑筑结结构构荷荷载载规规范范》GB50009的规规定定取取值值。。2.2岩土土工工程程设设计计基基本本原原则则—设计计状状态态地基基基基础础设设计计中中的的极极限限状状态态与与设设计计方方法法3．0．5承载载能能力力极极限限状状态态下，，由由可变变荷荷载载效效应应控控制制的的基基本本组组合合设设计计值值S，应应用用下下式式表表达达：：S＝γGSGk+γQ1SQ1k+γQ2ψc2SQ2k+………+γQnψcnSQnk(3.0.5-3)式中中γG———永久久荷荷载载的的分分项项系系数数，，按按现现行行《建筑筑结结构构荷荷载载规规范范》GB50009的规规定定取取值值；；γQi———第i个可可变变荷荷载载的的分分项项系系数数，，按按现现行行《建筑筑结结构构荷荷载载规规范范》GB50009的规规定定取取值值。。2.2岩土土工工程程设设计计基基本本原原则则—设计计状状态态地基基础设计计中的极限状状态与设计方方法3．0．5（承载能力极限限状态下）对由永久荷载效应应控制的基本本组合,也可采用简化化规则,荷载效应基本本组合的设计计值S按下式确定：：S＝1.35Sk≤R(3.0.5-4)式中R——结构构件抗力力的设计值，，按有关建筑筑结构设计规规范的规定确确定；Sk——荷载效应的标标准组合值。。2.2岩土工程设计计基本原则—设计状态[多选题]下列状态中属于超过了正正常使用极限限状态？A）地基丧失承承载能力而破破坏；B）影响正常使使用的地基变变形；C）影响耐久性性的裂缝；D）疲劳破坏；；É）建筑物整体体倾覆。[多选题]对于承载能力力极限状态，，应采用荷载载效应的？A）基本组合；；B）标准组合；C）频遇组合；；D）偶然组合；；É）准永久组合合。2.2岩土工程设计计基本原则—设计状态[多选题]计算地基变形形时，应按正正常使用极限限状态下荷载载效应的准永永久组合。组组合时不应计计入？A）吊车荷载；B）风荷载；C）雪荷载；D）地震作用；；É）爆炸力。2.2岩土工程设计计基本原则—设计状态[单选题]计算基础内力力与配筋时，，荷载组合的的以下取法中中哪个是正确确的？A)承载能力极限限状态下荷载载效应的基本本组合，采用用相应的分项项系数；B)承载能力极限限状态下荷载载效应的基本本组合，但其其分项系数均均为1.0；C)正常使用极限限状态下荷载载效应的标准准组合；D)正常使用极限限状态下荷载载效应的准永永久组合，不不计入风荷载载和地震作用用。2.3岩土工程设计计基本原则—安全度大纲要求：了解各类土木木工程的安全度控制方方法；熟悉岩土工工程的安全度准则。2.3岩土工程设计计基本原则—安全度荷载（作用））和抗力是任任何工程普遍遍存在的一对对矛盾，为了了确保工程安安全，抗力对对于荷载必须须有一定的裕裕度，这就是是安全度。2.3岩土工程设计计基本原则—安全度安全度问题的的提出岩土工程的特特点——不确定性1.岩土体是自然然形成的，结结构和参数存存在不确定性性2.测试数量的局局限性3.测试方法的局局限性室内试验：扰扰动，环境改改变…现场试验：边边界，尺寸效效应…4.计算模型的不不确切性5.环境变化气象、水文、、地质…岩土工程迄今今还是一门不不严谨、不完完善、不十分分成熟的科学学技术，存在在相当大的风险性。2.3岩土工程设计计基本原则—安全度岩土工程的安安全度准则岩土工程设计计应有足够的的可靠度，在在规定的使用用年限内应满满足下列功能能要求：1.能承受正常施施工和正常使使用期间可能能出现的各种种作用；2.在正常使用期期间，工程各各部分具有良良好的工作性性能；3.在正常维护下下具有足够的的耐久性；4.在发生偶然事事件或局部失失效时，仍能能保持必需的的整体稳定性性。2.3岩土工程设计计基本原则—安全度岩土工程的安安全度准则具体工程规定定，例《铁路桥涵地基基和基础设计计规范》1.0.4桥涵地基基础础的设计，应应保证具有足足够的强度、、刚度、稳定定性、耐久性性和符合规定定的沉降控制制，并满足100年设计使用的的年限设计。。2.3岩土工程设计计基本原则—安全度安全度控制容许应力法[f]总安全系数法法K0概率极限状态态法承载能力极限限状态：根据据安全等级、、破坏类型规规定可靠指标正常使用极限限状态：根据据作用效应的的可逆程度选选取可靠指标2.3岩土工程设计计基本原则—安全度安全度控制方方法工程安全等级级：根据工程破坏坏可能产生的的后果（危及及人员生命、、造成经济损损失、产生社社会影响等））的严重性划划分的等级。。分为三级：：一级：破坏后后果很严重；；二级：破坏后后果严重；三级：破坏后后果不严重。。2.3岩土工程设计计基本原则—安全度安全度控制方方法安全等级的专专项规定例：《公路工程结构构可靠度设计计统一标准》（GB/T50283-1999)安全等级路面结构桥涵结构一级高速公路路面特大桥重要大桥二级一级公路路面大桥、中桥重要小桥三级二级公路路面小桥、涵洞2.3岩土工程设计计基本原则—安全度结构构件承载载能力极限状状态的可靠指指标结构构件正常常使用极限状状态的可靠指指标：根据其其可逆程度宜宜取0～1.5破坏类型安全等级一级二级三级延性破坏3.73.22.7脆性破坏4.23.73.2β2.73.23.74.2pf3.5x10-36.9x10-41.1x10-41.3x10-52.3岩土工程设计计基本原则—安全度公路桥梁结构构的目标可靠靠指标路面结构的目目标可靠指标标破坏类型安全等级一级二级三级延性破坏4.74.23.7脆性破坏5.24.74.2结构安全等级一级二级三级目标可靠指标1.641.281.04目标可靠度95％90％85％2.3岩土工程设计计基本原则—安全度安全度控制方方法《建筑结构荷载载规范》2.3岩土工程设计计基本原则—安全度岩土工程设计计方法容许应力法：：在正常使用条条件下，比较较荷载作用和和岩土抗力，，要求强度有有一定储备，，变形满足正正常使用要求求，荷载、抗抗力和安全度度的取值都建建立在经验的的基础上。2.3岩土工程设计计基本原则—安全度岩土工程设计计方法极限状态法：：将岩土及有关关结构置于极极限状态进行行分析，找到到达到某种极极限状态（承承载能力、变变形等）时岩岩土的抗力。。2.3岩土工程设计计基本原则—安全度岩土工程设计计方法定值法：将设计变量作作为非随机变变量，一般用用安全系数表表达，即在强强度上根据经经验打一折扣扣，作为安全全储备。式中，R、S,K,[K]分别为抗力、、作用效应、、安全系数、、目标安全系系数，都是经经验的。2.3岩土工程设计计基本原则—安全度岩土工程设计计方法概率法：将设计变量作作为随机变量量，对作用、、抗力、安全全度进行概率率分析，按失失效概率量度度设计的可靠靠性，将安全全储备建立在在概率分析的的基础上。按按水准的不同同分为半概率率法、近似概概率法、全概概率法。2.3岩土工程设计计基本原则—安全度岩土工程设计计方法：半概概率法：式中，、、为为抗力和作作用的平均值值，为中中心安全系数数，这是最简简单的“一阶阶矩”法，进进一步发展为为“标准安全全系数法”：：式中，、、分分别由、、加加（减）若干干倍的均方差差得到，在一一定程度上考考虑了变异性性。2.3岩土工程设计计基本原则—安全度安全度控制方方法岩土工程设计计：全概率法法对各种基本变变量，如荷载载、岩土参数数、几何尺寸寸等，分别视视为随机变量量或用随机过过程描述，用用失效概率Pf直接量度安全全性。2.3岩土工程设计计基本原则—安全度安全度控制方方法岩土工程设计计：近似概率法用可靠指标β量度设计的安安全度，我国国《工程结构可靠靠度设计统一一标准》采用此法。——“采用以概率理理论为基础的的极限状态设设计方法”，，即考虑基本本变量概率分分布类型的一一次二阶矩极极限状态设计计法*可靠指指标：：由定定义的的代替替失效效概率率的的指指标，，其中中为为标准准正态态分布布函数数的反反函数数2.3岩土工工程设设计基基本原原则—安全度度岩土工工程设设计方方法：：近似概概率法法分项系系数设设计：：要求每每一个个工程程都进进行可可靠度度计算算是不不现实实的，，实际际工程程的极极限状状态设设计可可用分项系系数表表达式式。2.3岩土工工程设设计基基本原原则—安全度度安全度度控制制方法法岩土工工程设设计：：《建筑地地基基基础设设计规规范》岩土工工程设设计基基本原原则安全度度控制制设计计计算◆设计对对