结构设计原理-2设计原则

1、第2章 结构按极限状态法设计计算的原则设计计算方法的历史与基本思想设计计算方法的历史与基本思想 结构的功能要求结构的功能要求 极限状态的概念、概率极限状态设计方法极限状态的概念、概率极限状态设计方法 现有现有公规范公规范采用的设计方法、原则、表达方式、各采用的设计方法、原则、表达方式、各系数的含义系数的含义 材料强度取值、作用分类、各种作用组合材料强度取值、作用分类、各种作用组合 混凝土结构构件设计计算方法混凝土结构构件设计计算方法(calculation method for design) 容容 许许 应应 力力 法法：最早的计算理论，沿用弹性理论假设。：最早的计算理论，沿用弹性理论假设。

2、 破破 坏坏 阶阶 段段 法法：与容许应力法的主要区别是在考虑材料塑性性能：与容许应力法的主要区别是在考虑材料塑性性能 极极 限限 状状 态态 设设 计计 法法：明确规定结构按三种极限状态进行设计，是工程：明确规定结构按三种极限状态进行设计，是工程 概率极限状态设计法概率极限状态设计法：在极限状态设计法的基础上考虑结构的可靠：在极限状态设计法的基础上考虑结构的可靠的基础上，按破坏阶段计算构件截面的承载能力。的基础上，按破坏阶段计算构件截面的承载能力。结构设计理论的重大发展。结构设计理论的重大发展。水准水准 半概率法半概率法水准水准 近似概率法近似概率法水准水准 全概率法全概率法概率，按发展阶段

3、，该法可分为三个水准。概率，按发展阶段，该法可分为三个水准。 安安全全系系数数材材料料强强度度cccckfsssskf钢筋混凝土构件：钢筋混凝土构件：混凝土应力混凝土应力钢筋应力钢筋应力式中：式中： 分别为安全系数分别为安全系数sckk 、容许应力法容许应力法容许应力法容许应力法构件在外界作用下，某截面的最大应力构件在外界作用下，某截面的最大应力 达到或超过材料的容许应力时，构件即失效（破坏），达到或超过材料的容许应力时，构件即失效（破坏），即要满足：即要满足：特点特点 1 1、安全系数、安全系数K K是个大于是个大于1 1的数字的数字 K K越大，结构的安全度就越高，同时材料的越大，结构的安

4、全度就越高，同时材料的用量就越多用量就越多 2 2、没有考虑结构功能的多样性要求、没有考虑结构功能的多样性要求 对于结构一方面要考虑承载能力，另一方面对于结构一方面要考虑承载能力，另一方面也许考虑其正常使用时裂缝、变形。也许考虑其正常使用时裂缝、变形。 3 3、安全系数的确定主要凭借经，缺乏严格科学依、安全系数的确定主要凭借经，缺乏严格科学依据。据。 破损阶段设计法20世纪30年代uMkkMMuM破损阶段设计法：构件在外界作用下，某截面的内力达到某破损阶段设计法：构件在外界作用下，某截面的内力达到某极限内力时，构件即失效（破坏），以受弯构件为例，其计极限内力时，构件即失效（破坏），以受弯构件为

5、例，其计算表达式为：算表达式为：式中：式中： 为截面中内力，为截面中内力， 为截面所能承受的极限弯矩为截面所能承受的极限弯矩 为安全系数为安全系数 特点特点 1、考虑了材料塑性和强度的充分发挥，极限荷载、考虑了材料塑性和强度的充分发挥，极限荷载可以直接由试验验证，构件的总安全度较为明确可以直接由试验验证，构件的总安全度较为明确 2、安全系数的确定依赖经验，且是一个定值、安全系数的确定依赖经验，且是一个定值 3、没有考虑结构功能的多样性要求、没有考虑结构功能的多样性要求 由于采用了极限平衡的理论，对荷载作用下结由于采用了极限平衡的理论，对荷载作用下结构的应力分布及位移变化，无法做出适当的预计。构

6、的应力分布及位移变化，无法做出适当的预计。多系数极限状态设计法多系数极限状态设计法 1、构件的极限状态，不仅包括承载力的极限、构件的极限状态，不仅包括承载力的极限状态，而且包括挠度（变形）及裂缝宽度的状态，而且包括挠度（变形）及裂缝宽度的极限状态，这已经包含了安全性和适用性的极限状态，这已经包含了安全性和适用性的一些概念一些概念 2、对于承载能力极限状态，针对荷载、材料、对于承载能力极限状态，针对荷载、材料的不同变异性，不再采用单一系数，即多系的不同变异性，不再采用单一系数，即多系数法。数法。 承载能力极限多系数状态表达式：承载能力极限多系数状态表达式：),a ,fk ,fk(mM)qn(Mc

7、cssuikiikqcsk ,kin式中：式中： 为标准荷载或效应，为标准荷载或效应， 为相应的超载系数，为相应的超载系数， 为为钢筋及混凝土的强度，钢筋及混凝土的强度， 为相应的均质系数，为相应的均质系数， 为工作条为工作条件系数，件系数， 为截面几何特性为截面几何特性amcsf ,fl 材料强度，材料强度，根据统计后按照一定的保证率，取其下限分位值根据统计后按照一定的保证率，取其下限分位值 l 荷载值荷载值也尽可能根据各种荷载的统计资料，按照一定的保证也尽可能根据各种荷载的统计资料，按照一定的保证率，取其上率，取其上 限分位值限分位值 l 材料强度系数、荷载系数材料强度系数、荷载系数仍按经

8、验确定，对不同的荷载变异仍按经验确定，对不同的荷载变异大小，取用不同的系数大小，取用不同的系数 ，备注：特点特点 1、安全系数的选取已经从纯经验性到了部分采用概率统计值、安全系数的选取已经从纯经验性到了部分采用概率统计值 2、设计方法的本质依然是一种半经验半概率的方法、设计方法的本质依然是一种半经验半概率的方法 公路桥涵设计规范公路桥涵设计规范（JTJ 021-85）采用了多系数、）采用了多系数、单系数表达的极限状态设计法单系数表达的极限状态设计法 基于可靠性理论的概率极限状态设计法 20世纪世纪 40年代美国学者年代美国学者A.M.Freadentbal提出了结构可靠性理论，到了提出了结构可

9、靠性理论，到了6070年代结年代结构可靠性理论有了很大的发展，构可靠性理论有了很大的发展，70年代以来，年代以来，国际上的结构可靠度理论在土木工程领域逐国际上的结构可靠度理论在土木工程领域逐步进入了实用阶段。步进入了实用阶段。 我国从我国从20世纪世纪70年代中期才开始研究，但年代中期才开始研究，但至至80年代后期就在建筑结构领域率先进入了年代后期就在建筑结构领域率先进入了实用阶段，先后出版了系列国家标准实用阶段，先后出版了系列国家标准v建筑结构可靠度设计统一标准建筑结构可靠度设计统一标准(GBJ68-84) v工程结构可靠度设计统一标准工程结构可靠度设计统一标准(GB50153-92) v港

10、口工程结构可靠度设计统一标准港口工程结构可靠度设计统一标准(GB 50158-92) v铁路工程结构可靠度设计统一标准铁路工程结构可靠度设计统一标准(GB 50216-94) v公路工程结构可靠度设计统一标准公路工程结构可靠度设计统一标准(GB/T 50283-1999) 按发展进程，按发展进程，概率设计法概率设计法划分为三个水准：划分为三个水准： 水准水准半概率设计法，只对影响结构可靠度的某些参数，半概率设计法，只对影响结构可靠度的某些参数，用数理统计进行分析，并与经验相结合，然后引入某些经验系用数理统计进行分析，并与经验相结合，然后引入某些经验系数，该法对结构的可靠度还不能作出定量的估计。

11、数，该法对结构的可靠度还不能作出定量的估计。 水准水准近似概率设计法，运用概率论和数理统计，对工近似概率设计法，运用概率论和数理统计，对工程结构、构件或截面设计的可靠概率作出较为近似的相对估程结构、构件或截面设计的可靠概率作出较为近似的相对估计；分析中忽略或简化了变量随时间的关系，非线性极限状计；分析中忽略或简化了变量随时间的关系，非线性极限状态方程线性化。态方程线性化。水准水准全概率设计法，在对整个体系进行精确概率分析全概率设计法，在对整个体系进行精确概率分析的基础上，以结构失效概率作为结构的直接度量。的基础上，以结构失效概率作为结构的直接度量。我国目前的我国目前的公路钢筋混凝土与预应力混凝

12、土桥涵公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范设计规范和和混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范采用的是采用的是近似概率极限状态设计法近似概率极限状态设计法（1）. 结构应能承受在正常施工和正常使用期间可能出现的各结构应能承受在正常施工和正常使用期间可能出现的各 种荷载、外加变形、约束变形等的作用种荷载、外加变形、约束变形等的作用 承载能承载能力力 （2）. 结构在正常使用条件下具有良好的工作性能结构在正常使用条件下具有良好的工作性能适用性适用性 （3）. 结构在正常使用和正常维护条件下，在规定的时间内，结构在正常使用和正常维护条件下，在规定的时间内，具有足够的耐久性具有足够的耐久性耐久性耐久性

13、 （4）. 在偶然荷载作用下或偶然事件发生时和发生后，结构仍在偶然荷载作用下或偶然事件发生时和发生后，结构仍能保持整体稳定性，不发生倒塌能保持整体稳定性，不发生倒塌稳定性稳定性 。1.结构的功能要求结构的功能要求2-1 极限状态法的基本概念极限状态法的基本概念承载能力承载能力 稳稳 定定 性性 适适 用用 性性 耐耐 久久 性性 安全性安全性 用安全度度量用安全度度量 用可靠度度量用可靠度度量 可靠性可靠性结构在规定的时间（设计基准期）内，在规结构在规定的时间（设计基准期）内，在规定的条件（结构设计时所确定的定的条件（结构设计时所确定的正常设计正常设计、正常施工正常施工和和正正常使用条件常使用

14、条件）下，完成预定功能的能力。）下，完成预定功能的能力。 可靠度可靠度结构在规定的时间内，在规定的条件下，完结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。成预定功能的概率。 可靠性可靠性 2、结构的可靠性、结构的可靠性 规定时间（设计基准期）规定时间（设计基准期） 设计基准期设计基准期 进行结构可靠性分析时，考虑持久设计状进行结构可靠性分析时，考虑持久设计状况下各项变量与时间关系所采用的基准时间参数。况下各项变量与时间关系所采用的基准时间参数。 可靠性概念的释义可靠性概念的释义一般桥梁结构的设计基准期为一般桥梁结构的设计基准期为100年年 建筑结构的设计基准期为建筑结构的设计基准期为

15、50年年规定条件：正常施工、设计、使用，不考虑人为过失规定条件：正常施工、设计、使用，不考虑人为过失 结构的结构的设计基准期设计基准期与结构与结构使用寿命使用寿命有什么异同？有什么异同？极限状态的分类承载能力极限状态承载能力极限状态安全性安全性正常使用极限状态正常使用极限状态适用性和耐久性适用性和耐久性极限状态的极限状态的表现形式表现形式(承承)：刚体失去平衡，材料强度不足，结：刚体失去平衡，材料强度不足，结构转变为机动体系，失稳构转变为机动体系，失稳(正正)：过大的变形，影响正常使用或耐久性的：过大的变形，影响正常使用或耐久性的局部损坏，过大的振动局部损坏，过大的振动结构的极限状态结构的极限

16、状态 当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一要求时，则此特定状态称为该功能的极限状态。规定的某一要求时，则此特定状态称为该功能的极限状态。结构上的作用结构上的作用 Action作用直接作用：荷载间接作用：温度应力、基础沉降，地震作用按时间分永久作用： 自重，土压力、预应力等可变作用：按位置分固定作用可动作用按反应分静态作用动态作用汽车荷载、汽车冲击力、制动力、楼面活荷载、风荷载、雪荷载等偶然作用：地震力、船舶或漂流物撞击力、汽车撞击作用等。 作用效应作用效应S S 结构对所受作用的反应，如结构对所受作用的反应，如引

17、起的内力和变形，引起的内力和变形，称为作用效应。称为作用效应。内力：轴力、弯矩、剪力、扭矩；变形：挠度、转角、裂缝。结构的抗力结构的抗力R ResistanceR Resistance 结构抗力的影响因素：材料性能的不确定性材料几何参数的不确定性计算模式的不确定性 作用效应和结构的抗力均具有随机性。作用效应和结构的抗力均具有随机性。 结构或结构构件承受内力和变形的能力称为结构抗力R结构可靠度的基本原理结构可靠度的基本原理 功能函数功能函数 可靠度分析中，结构的极限状态一般用功能函数描绘。可靠度分析中，结构的极限状态一般用功能函数描绘。当有当有n个随机变量个随机变量(X1,X2,.Xn)影响结构

18、的可靠度时，结构影响结构的可靠度时，结构的功能函数可表示为的功能函数可表示为0 结构可靠结构可靠 =0 极限状态极限状态 R2( (失效失效) ) S1R1（可靠）（可靠） 失效与失效概率：失效与失效概率： 失效失效指结构或结构的一部分不能满足设计所规定某一功指结构或结构的一部分不能满足设计所规定某一功能要求，即达到或超过了承载能力极限状态或正常使用极能要求，即达到或超过了承载能力极限状态或正常使用极限状态中的某一限值。限状态中的某一限值。 失效概率失效概率作用效应作用效应S和结构抗力和结构抗力R都是随机变量或随机都是随机变量或随机过程，因此要绝对地保证过程，因此要绝对地保证R总是大于总是大于

19、S是不可能的。可能是不可能的。可能出现出现R小于小于S的情况，这种可能性的大小用概率来表示就的情况，这种可能性的大小用概率来表示就是失效概率。是失效概率。 fz(Z)pfzzzZ Pf 计算复杂，但(由图看出)均值Z向右移，则Pf 减小，可靠度加大。令ZZ故称 为可靠指标（Reliability Index）。 与与 Pf 有一一对应的关系有一一对应的关系近似概率法近似概率法 在确定结构的可靠指标在确定结构的可靠指标 时，应该使结构的失效概率降低到人时，应该使结构的失效概率降低到人们可以接受的程度，做到既安全可靠又经济合理。们可以接受的程度，做到既安全可靠又经济合理。目标可靠指标目标可靠指标用

20、作公路桥梁结构和建筑结构设计依据的可用作公路桥梁结构和建筑结构设计依据的可靠指标。它主要是采用靠指标。它主要是采用“校准法校准法”并结合工程经验和经济优化原则加并结合工程经验和经济优化原则加以确定的。以确定的。校准法校准法就是通过对原有规范可靠度的反演计算和综合分析，就是通过对原有规范可靠度的反演计算和综合分析，确定以后设计时所采用的结构构件的可靠指标。确定以后设计时所采用的结构构件的可靠指标。 统一标准规定 ： 的取值与构件的破坏类型及结构的重要性有关。 结构目标可靠指标结构目标可靠指标TTT 设计计算原则：采用以概率论为基础的极限状态设计法，采用以概率论为基础的极限状态设计法，保证结构的失

21、效概率足够小，或可靠概率足保证结构的失效概率足够小，或可靠概率足够大。够大。公路桥涵结构的安全等级公路桥涵结构的安全等级0安全等级桥涵类型结构重要性系数一级特大桥、重要大桥1.1二级大桥、中桥、重要小桥1.0三级小桥、涵洞0.9公路桥梁结构构件的目标可靠指标公路桥梁结构构件的目标可靠指标破坏类型一级二级三级延性破坏4.74.23.7脆性破坏5.24.74.2安全等级2-2 我国公路桥涵设计规范我国公路桥涵设计规范JTG D62-2004的计算原则的计算原则 三种设计状况三种设计状况1 1）持久状况）持久状况桥涵建成后承受自重、车辆荷载等作用持续时间很长的状况。该状桥涵建成后承受自重、车辆荷载等

22、作用持续时间很长的状况。该状况就是桥涵的使用阶段。此阶段持续时间很长，作用在桥梁上所有可况就是桥涵的使用阶段。此阶段持续时间很长，作用在桥梁上所有可能的荷载均应予以考虑。必须进行承载能力极限状态和正常使用极限能的荷载均应予以考虑。必须进行承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计。状态的设计。2 2）短暂状况）短暂状况桥涵施工过程中承受临时性作用的状况。该状况就是桥涵的施工阶桥涵施工过程中承受临时性作用的状况。该状况就是桥涵的施工阶段。一般只进行承载能力极限状态计算，验算构件截面应力。段。一般只进行承载能力极限状态计算，验算构件截面应力。3 3）偶然状况）偶然状况在桥涵使用过程中偶然出现的状况。

23、偶然状况指桥涵在使用期内可在桥涵使用过程中偶然出现的状况。偶然状况指桥涵在使用期内可能遇到的地震等作用的状况。偶然状况的特点是出现的概率很小，且能遇到的地震等作用的状况。偶然状况的特点是出现的概率很小，且持续时间极短。偶然状况的设计原则是保证在偶然作用发生时主要承持续时间极短。偶然状况的设计原则是保证在偶然作用发生时主要承重结构不丧失承载能力，允许发生局部破坏。只需进行承载能力极限重结构不丧失承载能力，允许发生局部破坏。只需进行承载能力极限状态计算。状态计算。1、设计原则、设计原则：作用效应最不利组合作用效应最不利组合(基本组合基本组合)设计值必须小设计值必须小于或等于结构抗力的设计值。于或等

24、于结构抗力的设计值。 即设计文件规定值。即设计文件规定值。标准值标准值何参数何参数可靠数据时，可采用几可靠数据时，可采用几几何参数设计值，当无几何参数设计值，当无材料强度设计值；材料强度设计值；级、三级分别取级、三级分别取设计安全等级一级、二设计安全等级一级、二，对应于，对应于结构设计安全等级采用结构设计安全等级采用结构的重要性系数，按结构的重要性系数，按式中：式中：,),(9 . 0 , 0 . 1 , 1 . 10kddddaafafRR。 承载能力极限状态状态设计表达式承载能力极限状态状态设计表达式 （以塑性理论为基础）：（以塑性理论为基础）：RSd02、基本表达式、基本表达式: 持久状

25、况正常使用极限状态计算表达式持久状况正常使用极限状态计算表达式1cs2、极限状态设计表达式、极限状态设计表达式:。 可参考规范相应取值可参考规范相应取值 抗裂的应力限值抗裂的应力限值 变形、裂缝宽度、截面变形、裂缝宽度、截面 : : 例如例如 要求所规定的限值要求所规定的限值 结构构件达到正常使用结构构件达到正常使用 用效应组合设计值用效应组合设计值; ; 正常使用极限状态的作正常使用极限状态的作 式中：式中： ） （ 1 c s 1 1、设计原则、设计原则: :是以结构弹性理论或弹塑性理论为基础是以结构弹性理论或弹塑性理论为基础, ,采用作采用作用的短期效应组合、长期效应组合或短期效应组合并

26、考虑长期用的短期效应组合、长期效应组合或短期效应组合并考虑长期效应组合的影响，对构件的抗裂、裂缝宽度和挠度进行验算，效应组合的影响，对构件的抗裂、裂缝宽度和挠度进行验算，并使各项计算值不超过并使各项计算值不超过公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范设计规范规定的各项限值。规定的各项限值。 持久、短暂状况应力设计表达式：持久、短暂状况应力设计表达式：1、设计原则、设计原则: (1) 对钢筋混凝土和预应力混凝土受力构件按短暂状况设计对钢筋混凝土和预应力混凝土受力构件按短暂状况设计时计算其在制作、运输及安装等施工阶段由自重、施工荷时计算其在制作、运输及安装等施工阶段

27、由自重、施工荷载产生的应力，并不超过限值。载产生的应力，并不超过限值。 （2）按持久状况设计预应力混凝土受弯构件，应计算其使）按持久状况设计预应力混凝土受弯构件，应计算其使用阶段的应力，并不超过限值。用阶段的应力，并不超过限值。2、极限状态设计表达式、极限状态设计表达式2cs 式中：式中：S：作用：作用(或荷载或荷载)标准值标准值(其中汽车荷载应考虑冲击系数其中汽车荷载应考虑冲击系数)产生的效应产生的效应(应力应力);当有组合时不考虑荷载组合系数。当有组合时不考虑荷载组合系数。C2：结构的功能限值（应力）：结构的功能限值（应力）结构构件持久状况和短暂状况的应力计算按结构弹性理结构构件持久状况和

28、短暂状况的应力计算按结构弹性理论计算。论计算。材料强度的标准值材料强度的标准值:材料强度的一种特征值。是由标准材料强度的一种特征值。是由标准试件按标准试验方法经数理统计以概率分布的试件按标准试验方法经数理统计以概率分布的0.05分位分位值确定的强度值。值确定的强度值。 取值原则：是在符合规定质量的材料强度实测值的总体取值原则：是在符合规定质量的材料强度实测值的总体中，材料的强度标准值应具有不小于中，材料的强度标准值应具有不小于95的保证率。的保证率。 材料强度的取值原则材料强度的取值原则2.3 材料强度的取值(1 1.645)kmfffmf 材料强度的平均值f材料强度的变异系数材料强度的设计值

29、材料强度的设计值: 材料强度标准值除以材料分项系数材料强度标准值除以材料分项系数 002. 0)47. 12 . 145. 1pssppdsssdsscEfEf（应取：应取：或或抗压强度设计值：抗压强度设计值：（抗拉）（抗拉）钢丝、钢铰线：钢丝、钢铰线：: :度度钢筋：普通钢筋抗拉强钢筋：普通钢筋抗拉强混凝土：混凝土：mkff公式参数取值方法：公式参数取值方法：混凝土强度标准值和设计值混凝土强度标准值和设计值 1、混凝土立方体抗压强度标准值、混凝土立方体抗压强度标准值).(fffk ,cu15015064511150f150f式中：式中： 、 分别为边长分别为边长150mm立方体试件抗压强度立

30、方体试件抗压强度的平均值、标准差。的平均值、标准差。k ,cuf2、混凝土棱柱体抗压强度标准值、混凝土棱柱体抗压强度标准值,12,12,(1 1.645)0.88(1 1.645)0.88ckc mfcccu mfcccu kffff 式中：式中： 混凝土轴心抗压强度与立方体抗压强度的比值；混混凝土轴心抗压强度与立方体抗压强度的比值；混凝土脆性折减系数，对凝土脆性折减系数，对C40及以下取及以下取1.0，C80取取0. 87，C40C80之间按线性插值取用。之间按线性插值取用。 1,2cc ckf3、混凝土轴心抗拉强度标准值、混凝土轴心抗拉强度标准值设混凝土轴心抗拉强度的变异系数设混凝土轴心抗

31、拉强度的变异系数 与立方体抗压强与立方体抗压强度度 的变异系数相同，可得：的变异系数相同，可得：kf,cuf0.550.452,0.88 0.395()(1 1.645)tkccu kfff4、混凝土轴心抗压强度设计值和轴心抗拉强度设计值、混凝土轴心抗压强度设计值和轴心抗拉强度设计值 公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范取混凝土轴心抗压强度和轴心抗拉强度的材料分项系数为1.45，用标准值除以分项系数即可得到相应设计值。（接近按二级安全等级结构分析的脆性破坏构件目标可靠指标的要求）附表1-1钢筋的强度标准值和强度设计值钢筋的强度标准值和强度设计值 标准值标准值 对有明显流幅的热轧钢筋：国家标

32、准中规定的屈服强度标准值即为钢筋对有明显流幅的热轧钢筋：国家标准中规定的屈服强度标准值即为钢筋出厂检验的废品限值，其保证率不小于出厂检验的废品限值，其保证率不小于95%； 对无明显流幅的钢丝、钢绞线等，根据国家标准中的极限抗拉强度值确对无明显流幅的钢丝、钢绞线等，根据国家标准中的极限抗拉强度值确定，保证率不小于定，保证率不小于95%，其条件屈服强度取，其条件屈服强度取0.85 （极限抗拉强度）（极限抗拉强度） 设计值设计值 将钢筋的强度标准值除以相应的材料性能分项系数将钢筋的强度标准值除以相应的材料性能分项系数1.20或或1.47，则得到，则得到钢筋抗拉强度的设计值。钢筋抗拉强度的设计值。 公

33、路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范对热轧钢筋和精轧螺对热轧钢筋和精轧螺纹钢筋的材料性能分项系数取纹钢筋的材料性能分项系数取1.20，对钢绞线、钢丝等的材料性能分项，对钢绞线、钢丝等的材料性能分项系数取系数取1.47。 附表2-1b钢筋抗压强度设计值 sdsspdppfEfE或结构上的作用结构上的作用 Action作用直接作用：荷载间接作用：温度应力、基础沉降，地震作用按时间分永久作用： 自重，土压力、预应力等可变作用：按位置分固定作用可动作用按反应分静态作用动态作用汽车荷载、汽车冲击力、制动力、楼面活荷载、风荷载、雪荷载等偶然作用：地震力、船舶或漂流

34、物撞击力、汽车撞击作用等。 按时间变异分类按时间变异分类永久作用永久作用可变作用可变作用偶然作用偶然作用作用作用时间时间作用作用作用作用时间时间时间时间在结构使用期内，其量值在结构使用期内，其量值不随时间变化，或其变化不随时间变化，或其变化与平均值相比可忽略不计与平均值相比可忽略不计的作用；的作用； 在结构使用期内，其量值在结构使用期内，其量值随时间变化，且其变化值随时间变化，且其变化值与平均值相比较不可忽略与平均值相比较不可忽略的作用；的作用； 在结构使用期间出现的在结构使用期间出现的概率小，一旦出现其值概率小，一旦出现其值很大且持续时间很短的很大且持续时间很短的作用。作用。 作用的代表值v

35、作用是随机变量，设计中应取其代表值（定值）。作用是随机变量，设计中应取其代表值（定值）。 永久作用的代表值只有一个，即标准值。 可变作用的代表值有标准值、频遇值、准永久值。v作用的标准值：作用的标准值：是作用的基本代表值。取设计基准期内最大值概率分布的、具有95保证率的上分位值。v可变作用的频遇值：可变作用的频遇值：是指结构上较频繁出现的且量值较大的作用取值。v可变作用的准永久值：可变作用的准永久值：是指结构上经常出现的且量值较小的作用取值。取值规定：取值规定： 永久作用采用标准值作为代表值：按结构构件的设计尺永久作用采用标准值作为代表值：按结构构件的设计尺寸与容重确定寸与容重确定 可变作用标

36、准值：按可变作用标准值：按规范规范规定采用规定采用 可变作用频遇值：可变作用频遇值： 是指结构上较频繁出现的且量值较大的作用取值。是指结构上较频繁出现的且量值较大的作用取值。 频遇值标准值频遇值标准值频遇系数频遇系数1 可变作用准永久值可变作用准永久值 ：是指在结构上经常出现的且量值较小的荷载作用取值。是指在结构上经常出现的且量值较小的荷载作用取值。 准永久值标准值准永久值标准值准永久值系数准永久值系数 2 注：注： 2 1 准永久值频遇值准永久值频遇值 公路桥涵设计时，对不同的作用应采用不同的代表值公路桥涵设计时，对不同的作用应采用不同的代表值（1） 永久作用：采用标准值为代表值。永久作用：

37、采用标准值为代表值。 采用频遇值（短期效应组合设计时）采用频遇值（短期效应组合设计时）采用准永久值（长期效应组合设计时）采用准永久值（长期效应组合设计时）正常使用极限状态正常使用极限状态 承载能力极限状态：承载能力极限状态：采用标准值作为代表值采用标准值作为代表值（按弹性阶段计算结构强度（按弹性阶段计算结构强度)（2） 可变作用：可变作用： 作用效应组合v结构对所受作用的反应，称为作用效应。v公路工程结构设计时，应按各种设计状况对可能同时产生的作用效应进行组合，并取其最不利组合的设计值。互不相容的作用，其效应不应进行组合。1 承载能力极限状态计算时作用效应组合承载能力极限状态计算时作用效应组合

38、)(211100njQjkQjckQmiQGikGidSSSS结构构件的重要性系数，按照公路桥梁结构的安全等级分别为结构构件的重要性系数，按照公路桥梁结构的安全等级分别为1.1、1.0、0.9。 第第i个永久作用分项系数；个永久作用分项系数； 第第i个永久作用的标准值；个永久作用的标准值； 汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）的分项系数，汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）的分项系数， 1.41.4。当某个。当某个可变作用在效应组合中超过汽车荷载效应时，则该作用取代汽车荷载，可变作用在效应组合中超过汽车荷载效应时，则该作用取代汽车荷载，其分项系数应采用汽车荷载的分项系数；对于专为承受某作用而设

39、置的其分项系数应采用汽车荷载的分项系数；对于专为承受某作用而设置的结构或装置，设计时该作用的分项系数取与汽车荷载同值；结构或装置，设计时该作用的分项系数取与汽车荷载同值； GikS0Gi 1Q1Q汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）的标准值；汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）的标准值； 在作用效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离在作用效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）外的其他第心力）外的其他第j个可变作用效应的标准值；个可变作用效应的标准值； 在作用效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心在作用效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）、风荷载外的其他第力）、风荷载外的其他第j个可变作用效应的分项系数，取个可变作用效应的分项系数，取1.4，风