钢混作业3.31

1、 姓名：储志强 学号：1143062005一、结构的极限状态及极限状态方程结构的极限状态是指结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态就称为该功能的极限状态。结构的极限状态可用极限状态函数（或功能函数）Z来描述。设影响结构极限状态的有n个独立变量Xi（i=1，2，n）函数Z可表示为Z=g（X1，X2，X3,，Xn）Xi代表了各种不同性质的荷载、混凝土和钢筋的强度、构件的几何尺寸、配筋数量、施工的误差以及计算模式的不定性等因素。将影响极限状态的众多因素用荷载效应S和结构抗力R来代表，则Z=g（R，S）=R-S当Z>0时，结构安全可靠；当Z<0时，结

2、构失效；当Z=0时，结构正处于极限状态。故将公式Z=0称为极限状态方程。二、钢筋混凝土结构极限状态分类根据功能要求，通常把钢筋混凝土结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两类。1. 承载能力极限状态承载能力极限状态是指结构或结构构件达到最大承载力或达到不适用于继续承载的变形。满足承载能力极限状态的要求是结构设计的头等任务，因为这关系到结构的安全，故对承载能力极限状态应有较高的可靠度（安全度）水平。2正常使用极限状态正常使用极限状态是指结构或构件达到影响正常使用或耐久性能的某项规定限值。结构或构件达到正常使用极限状态时，会影响正常使用功能及耐久性，但还不会造成生命财产的重大损失，故

3、它的可靠度水平允许比承载能力极限状态的可靠度水平有所降低。三、结构的可靠度结构的可靠度是指结构和结构构件在规定的时间内，规定的条件下完成预定功能的概率。可以用失效概率和可靠指标作为衡量结构可靠度的指标。结构的失效概率是指出现Z<0的概率，也就是出现R<S的概率，用Pf表示。随机变量Z的平均值z可以用它的标准差z来度量，即令z=z，从式中可以看出和Pf之间存在一一对应的关系，故也可以作为衡量结构可靠度的指标，成为可靠指标。四、DL/T 5027-2009和SL 191-2008设计规范实用设计表达式DL/T 5027-2009规范在承载能力极限状态实用设计表达式中采用了5个分项系数，

4、它们是结构重要性系数0、设计状况系数、结构系数d、荷载分项系数G和Q、材料分项系数c和s。DL/T 5027-2009规范用这5个分项系数构成并保证结构的可靠度。1、承载能力极限状态的设计表达式基本组合基本组合是指在持久设计状况和短暂设计状况计算时，作用在结果上的永久荷载和可变荷载产生的荷载效应的组合。对于基本组合，其承载能力极限状态设计表达式为0SR/dS=G SGK+Q1 SQ1k+Q2SQ2K R=R（fy+fc+ak）0 结构重要性系数 设计状况系数S 荷载效应组合设计值SGK 永久荷载标准值产生的荷载效应SQ1k 一般可变荷载标准值产生的荷载效应SQ2k 可控制的可变荷载标准值产生的

5、荷载效应G、Q1 、Q2 永久荷载、一般可变荷载、可控制的可变荷载的荷载分项系数R 结构构件抗力设计值R（.） 结构构件的抗力函数fy、fc 钢筋、混凝土的强度设计值ak 结构构件几何尺寸的标准值d 结构系数偶然组合偶然组合的承载能力极限状态设计表达式与基本组合相同，其荷载效应组合设计值S应按照下式计算S=G SGK+Q1 SQ1k+Q2SQ2K+SAKSAK 偶然荷载代表值产生的荷载效应2、正常使用极限状态的设计表达式0SkCSk=SK（Gk，Qk，fK，ak）SK 正常使用极限状态的荷载效应标准组合值Sk（.） 正常使用极限状态的荷载效应标准组合值函数C 结构构件达到正常使用要求所规定的变

6、形、裂缝宽度或应力等限值Gk、Qk 永久荷载、可变荷载标准值fK 材料强度标准值SL 191-2008规范在多系数分析基础上，将几个系数合并为一个安全系数，采用安全系数K表达的方式进行设计。其荷载效应的组合设计值S可表示为S=G 1SG1K+G 2SG2K+Q1 SQ1k+Q2SQ2K 1、承载能力极限状态的设计表达式SL 191-2008规范采用的承载能力极限状态的设计表达式为KSRK 承载力安全系数S 荷载效应组合设计值R 结构抗力，即结构构件的截面承载力。基本组合（1） 当永久荷载对结构起不利作用时S=1.05SG1K+1.20SG2K+1.20 SQ1k+1.10SQ2K（2） 当永久

7、荷载对结构起有利作用时S=0.95SG1K+0.95SG2K+1.20 SQ1k+1.10SQ2K偶然组合S=1.05SG1K+1.20SG2K+1.20 SQ1k+1.10SQ2K+1.0SAK2、承载能力极限状态的设计表达式正常使用极限状态验算时，应按荷载效应的标准组合进行，采用下列设计表达式SK（Gk，Qk，fK，ak）C五、DL/T 5027-2009和SL 191-2008设计规范异同1、DL/T 5057-2009与SL 191-2008主要差异（1）DL/T 5057-2009规范的安全度是按GB 5019994水利水电工程结构可靠度设计统一标准采用5个分项系数来表达的；而SL

8、191-2008规范采用极限状态设计法，在规定的材料强度和荷载取值条件下，采用在多系数分析基础上以安全系数表达的方式进行设计，用单一安全系数“K”来表达，但不同于SDJ 20-78规范K的含义（不含荷载分项系数），例如：SDJ 20-78规范1级建筑物基本组合，轴心受拉K=1.65，而修编后新规范K=1.35。（2）对1级，2、3级与4、5级建筑物的结构重要性系数 ，DL/T 5057-2009规范仍取为1.1、1.0与0.9； SL 191-2008规范结构重要性系数将其提高为1.10、1.0与0.95。相当于减低了1级建筑物的安全度，而提高了4、5级建筑物的安全度，从可靠度理论来说，当1级

9、建筑物采用结构重要性系数取为1.1时，可靠指标是大于其目标可靠指标的。（3）DL/T 5057-2009规范仍沿用SL/T191-96（DL5057-1996）规范保留短暂设计状况，而SL 191-2008规范取消了短暂设计状况取值，与持久状况相同。（4）正常极限状态验算时， DL/T 5057-2009按GB 5019994水利水电工程结构可靠度设计统一标准考虑了结构重要性系数 ，而SL 191-2008规范则正常使用极限状态验算时没有 。（5）DL/T 5057-2009规范比SL 191-2008规范增加了弧形闸门预应力混凝土闸墩和结构分析章节内容。（6）DL/T 5057-2009规范

10、附录中增加了附录E 混凝土的多轴强度和本构关系，主要用于非线性有限元数值分析，并将非线性有限元计算原则列入本标准正文，明确了分析材料取值的标准，而SL 191-2008规范并没有推荐这样的本构关系。总体来说，DL/T 5057-2009规范与国标GB50010-2002在很大程度上尽可能保持一致，表达式较为复杂，SL 191-2008规范在吸收混凝土结构理论发展成果后，进行了溯源分析，回归到设计人员较为熟悉且简洁明了的表达式。DL/T 5057-2009规范计算的配筋量较SL 191-2008规范计算的配筋量略多。2、DL/T 5057-2009、SL 191-2008对原SL/T191-96

11、（DL5057-1996）规范主要改进地方（1）针对水工结构中常出现小剪跨比牛腿，按原来SL/T191-96（DL5057-1996）规范的要求配筋过大的情况，DL/T 5057-2009和SL 191-2008规范均增加了小剪跨比的牛腿配筋计算公式，并且修正了单位长度轮压的计算分布宽度公式。（2）DL/T 5057-2009和SL 191-2008规范均增加了增加具有水工特点的钢筋混凝土蜗壳、尾水管、坝体内孔洞、平面闸门门槽。（3）在结构设计构造要求中，DL/T 5057-2009和SL 191-2008规范均对分布钢筋、箍筋的直径、间距要求有所提高，总体上是直径变大、间距变密，对框架结构的节点作了更高要求。（4）DL/T 5057-2009和SL 191-2008规范均提高了C40以下各标号受拉钢筋锚固长度，一般提高了5d，并且提高了受力钢筋的最小配筋率。（5）对隧洞衬砌的结构的裂缝宽带计算，两个规范均明确表示在不考虑应力