混凝土教程第10章

1、第10章 混凝土结构设计的一般原则和方法1.1.了解建筑结构的组成和类型；了解建筑结构设计的了解建筑结构的组成和类型；了解建筑结构设计的步骤、内容和一般原则。步骤、内容和一般原则。2.2.理解建筑结构上的作用和荷载的定义，荷载分类及理解建筑结构上的作用和荷载的定义，荷载分类及其四种代表值；掌握竖向荷载、雪荷载与风荷载的其四种代表值；掌握竖向荷载、雪荷载与风荷载的计算方法。计算方法。3 3、理解建筑结构的功能要求和极限状态。、理解建筑结构的功能要求和极限状态。4 4、理解建筑结构按近似概率极限状态设计法的思路、理解建筑结构按近似概率极限状态设计法的思路及其实用设计表达式。及其实用设计表达式。第一

2、节 建筑结构设计的一般原则第二节 建筑结构荷载第三节 结构的功能要求和极限状态第四节 按近似概率的极限状态设计法第五节 实用设计表达式第一节 建筑结构设计的一般原则一、建筑结构的定义和类型一、建筑结构的定义和类型 定义：将建筑物自身及其在使用中所产生的荷载或作用定义：将建筑物自身及其在使用中所产生的荷载或作用传递给地基的一种设施。也可延伸定义为，在一个空间中，由传递给地基的一种设施。也可延伸定义为，在一个空间中，由各种材料建造的结构构件通过正确的连接，能承受并传递自然各种材料建造的结构构件通过正确的连接，能承受并传递自然界和人为的各种作用，并能形成使用空间的受力承重骨架。界和人为的各种作用，并

3、能形成使用空间的受力承重骨架。 按用途分为：工业建筑结构和民用建筑结构按用途分为：工业建筑结构和民用建筑结构 按体型和高度分为：单层结构、多层结构、高层结构和大按体型和高度分为：单层结构、多层结构、高层结构和大跨结构等跨结构等 按材料分为：混凝土结构、钢结构、砌体结构、木结构、按材料分为：混凝土结构、钢结构、砌体结构、木结构、混合结构等混合结构等 按结构形式分为：排架结构、框架结构、墙体结构、筒体按结构形式分为：排架结构、框架结构、墙体结构、筒体结构、拱结构、网架结构、壳体结构、索结构、膜结构等。结构、拱结构、网架结构、壳体结构、索结构、膜结构等。 建筑结构是建筑物的受力主体，以室外地建筑结构

4、是建筑物的受力主体，以室外地面为界，分为上部结构和下部结构。面为界，分为上部结构和下部结构。 上部结构上部结构：由水平结构体系和竖向结构：由水平结构体系和竖向结构体系组成。体系组成。 水平结构体系水平结构体系：指各层的楼盖和顶层的：指各层的楼盖和顶层的屋盖。屋盖。 竖向结构体系：承受由楼、屋盖传来的竖向结构体系：承受由楼、屋盖传来的竖向力和水平力并将其传给下部结构。也竖向力和水平力并将其传给下部结构。也叫抗侧力结构体系。叫抗侧力结构体系。下部结构下部结构：由地下室和基础等组成，作用是把上部结：由地下室和基础等组成，作用是把上部结构传来的力可靠传给天然地基或人工地基。构传来的力可靠传给天然地基或

5、人工地基。 建筑物的结构类型通常以上部结构中竖向结构建筑物的结构类型通常以上部结构中竖向结构体系的结构类型进行命名。如按材料分：砌体结构、体系的结构类型进行命名。如按材料分：砌体结构、混凝土结构、钢结构、组合结构和混合结构等。混凝土结构、钢结构、组合结构和混合结构等。按竖向结构体系分：框架结构、排架结构、剪力墙结按竖向结构体系分：框架结构、排架结构、剪力墙结构、框架构、框架-剪力墙结构和筒体结构。剪力墙结构和筒体结构。 混凝土结构 混凝土结构是以混凝土为主要材料制成的结构，包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构及配置各种纤维的混凝土结构等。 1824年，英国阿斯普丁发明水泥，185

6、0年法国人制造钢筋混凝土小船。 素混凝土主要承受压力。如基础、重力式挡土墙等。 钢筋混凝土承受压力、拉力、弯矩、剪力和扭矩等，如梁、板、柱、墙等。 预应力混凝土结构适用于大跨、荷载重、有抗裂要求的结构。 单层混凝土建筑结构用于单层工业厂房、仓库、食堂、影剧院等。 多层建筑混凝土结构指29层或房屋高度不大于28m的住宅和房屋高度不大于24m的其他民用建筑。 高层建筑混凝土结构指10层及10层以上或房屋高度大于28m的住宅和房屋高度大于24m的其他民用建筑。 钢-混凝土组合结构是广义的混凝土结构，由型钢和混凝土或钢筋混凝土相组合而共同工作的一种结构形式，兼有钢结构和钢筋混凝土结构的一些特性。钢管混

7、凝土结构、型钢混凝土组合结构、钢-混凝土组合梁是组合结构的典型形式。 楼盖和屋盖按施工方法分为现浇式、装配式和装配整体式三种。现浇式分为单向板肋梁楼盖、双向板肋梁楼盖、无梁楼盖、密肋楼盖、井式楼盖等。装配整体式混凝土楼盖是在装配式混凝土铺板上再浇筑混凝土现浇层，以加强其整体性。 混凝土结构的基础均采用钢筋混凝土基础，如柱下单独基础、条形基础、十字交叉基础、筏形基础、箱形基础以及桩基础等。 大跨结构用于体育馆、展览馆、会堂等公共建筑，屋盖一般采用网架、网壳、斜拉、悬索等钢结构形式，以便形成较大的空间，而其竖向承重结构和下部基础一般均采用钢筋混凝土构件。二、建筑结构设计阶段和内容二、建筑结构设计阶

8、段和内容 工程项目建设程序是指工程项目从策划、评估、决工程项目建设程序是指工程项目从策划、评估、决策、勘察、设计、施工到竣工验收、投入生产或交付策、勘察、设计、施工到竣工验收、投入生产或交付使用的整个建设过程中，各项工作必须遵循的先后工使用的整个建设过程中，各项工作必须遵循的先后工作次序。作次序。工程建设包括工程建设包括：工程勘察、工程设计和工程施工。：工程勘察、工程设计和工程施工。 建筑结构设计分为：初步设计、技术设计和施建筑结构设计分为：初步设计、技术设计和施工图设计。工图设计。 结构设计的基本内容 1、结构方案设计：结构选型、结构布置、构件截面尺寸的估算 2、结构分析 3、荷载效应组合

9、4、结构构件及其连接构造的设计 5、施工图绘制 对结构设计人员的要求 1、熟悉设计规范和标准 2、掌握各种结构体系的受力特点、传力途径、适用范围、计算方法、经济特性等。特别是结构的力学计算分析时结构设计的关键，满足力的平衡条件、几何变形条件和本构关系是确保结构分析计算正确的前提。 3、重视结构概念设计和构造要求，结构概念设计和构造要求有时甚至比设计计算更为重要。 4、设计图纸应能以最简洁的图纸充分表达设计意图，并能易于使施工人员理解和接受。三、建筑结构设计的一般原则三、建筑结构设计的一般原则 安全、适用、耐久和经济合理。安全、适用、耐久和经济合理。第二节 建筑结构荷载一、结构上的作用与荷载一、

10、结构上的作用与荷载1.1.作用的概念作用的概念 作用是指使结构产生内力或变形的原因作用是指使结构产生内力或变形的原因,一般用一般用Q表示表示,可分为可分为 直接作用直接作用：指施加在结构上的集中力或分布力，：指施加在结构上的集中力或分布力，如结构自重、楼（屋）面活荷载、风荷载等。如结构自重、楼（屋）面活荷载、风荷载等。 间接作用间接作用：指能够引起结构外加变形或约束变形：指能够引起结构外加变形或约束变形的原因，如混凝土收缩、温度变化、基础的差异沉降、的原因，如混凝土收缩、温度变化、基础的差异沉降、地震等引起结构外加变形或约束的原因。地震等引起结构外加变形或约束的原因。2. 2. 荷载分类荷载分

11、类 永久荷载永久荷载又称永久荷载（恒荷载），是指在设计又称永久荷载（恒荷载），是指在设计基准期内量值不随时间变化，或其变化与平均值相比基准期内量值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计的作用。例如，结构自重、土压力等。可以忽略不计的作用。例如，结构自重、土压力等。 设计基准期是为确定作用及与时间有关的材料性设计基准期是为确定作用及与时间有关的材料性能取值而选定的时间参数，我国采用的设计基准期为能取值而选定的时间参数，我国采用的设计基准期为50年。年。 可变荷载可变荷载又称可变荷载（活荷载），是指在设计又称可变荷载（活荷载），是指在设计基准期内量值随时间变化，且其变化与平均值相比不基准期

12、内量值随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略的作用。例如，楼（屋）活荷载、吊车荷载、可忽略的作用。例如，楼（屋）活荷载、吊车荷载、风荷载等。风荷载等。 偶然荷载偶然荷载是指在设计基准期内不一定出现，而一是指在设计基准期内不一定出现，而一旦出现，则其量值很大，且持续时间很短的作用。例旦出现，则其量值很大，且持续时间很短的作用。例如，地震作用、爆炸力、撞击力等。如，地震作用、爆炸力、撞击力等。二、荷载的代表值二、荷载的代表值 荷载代表值是在结构设计中采用的荷载数值，包荷载代表值是在结构设计中采用的荷载数值，包括：标准值、组合值、频遇值和准永久值括：标准值、组合值、频遇值和准永久值1.1.荷载标准

13、值荷载标准值 荷载标准值是指设计基准期内最大作用概率分布荷载标准值是指设计基准期内最大作用概率分布的其一分位值。它是荷载的基本代表值。的其一分位值。它是荷载的基本代表值。 荷载标准值通过统计分析确定，对一般的荷载，荷载标准值通过统计分析确定，对一般的荷载，其标准值其标准值Qk可取可取Qk=Qm+Q 式中式中Qm作用的平均值；作用的平均值； 作用的保证率系数，当作用的保证率系数，当=0时，保证时，保证 率为率为50%，分位数为，分位数为0.5；当；当=1.645 时，保证率为时，保证率为95%，分位数为，分位数为0.95： Q作用的标准差。作用的标准差。 结构自重按结构构件的设计尺寸和材料重力密

14、结构自重按结构构件的设计尺寸和材料重力密度计算确定（钢筋混凝土的重力密度可取度计算确定（钢筋混凝土的重力密度可取25kN/m3）。）。作用在结构上的各种可变荷载标准值按作用在结构上的各种可变荷载标准值按荷载规范荷载规范的规定采用。的规定采用。2.2.荷载组合值荷载组合值 荷载组合值是指当两种或两种以上可变荷载同时荷载组合值是指当两种或两种以上可变荷载同时作用在结构上时，考虑到它们同时达到其标准值的可作用在结构上时，考虑到它们同时达到其标准值的可能性较小，故除产生最大作用效应的主导作用外，其能性较小，故除产生最大作用效应的主导作用外，其他可变作用标准值均乘以小于他可变作用标准值均乘以小于1.0的

15、组合值系数的组合值系数c作作为代表值，称为组合值。为代表值，称为组合值。c可查可查荷载规范荷载规范。3.3.荷载频遇值荷载频遇值 对可变荷载，在设计基准期内，其被超越的总时对可变荷载，在设计基准期内，其被超越的总时间仅为设计基准期一小部分的作用值；或其超越频率间仅为设计基准期一小部分的作用值；或其超越频率为某一给定频率的作用值。可变荷载频遇值由可变荷为某一给定频率的作用值。可变荷载频遇值由可变荷载标准值乘以频遇系数载标准值乘以频遇系数 f得到。得到。f可查可查荷载规荷载规范范。4.4.荷载准永久值荷载准永久值 对可变荷载，在设计基准期内，其被超越的总时对可变荷载，在设计基准期内，其被超越的总时

16、间为设计基准期一半的作用值。它对结构的影响相当间为设计基准期一半的作用值。它对结构的影响相当于永久作用。可变荷载准永久值由可变荷载标准值乘于永久作用。可变荷载准永久值由可变荷载标准值乘以准永久值系数以准永久值系数q得到。得到。q可查可查荷载规范荷载规范。三、作用效应三、作用效应 作用效应作用效应是指由各种作用引起的结构或构件的反是指由各种作用引起的结构或构件的反应，用应，用表示。例如，内力、变形和裂缝等。表示。例如，内力、变形和裂缝等。 作用效应作用效应应通过统计分析进行确定。一般情况应通过统计分析进行确定。一般情况下，结构上的作用为荷载，荷载效应下，结构上的作用为荷载，荷载效应与荷载与荷载Q

17、之间之间可近似按线性关系考虑，即可近似按线性关系考虑，即 CQ C 为荷载效应系数，可通过结构力学分析确定，为荷载效应系数，可通过结构力学分析确定，对承受均布荷载作用的简支梁对承受均布荷载作用的简支梁2018Cl 楼、屋面荷载分为竖向恒荷载和竖向活荷载。楼、屋面荷载分为竖向恒荷载和竖向活荷载。恒荷载包括：结构自重、附加在结构上的恒荷载。恒荷载包括：结构自重、附加在结构上的恒荷载。四、竖向荷载四、竖向荷载 民用建筑楼面均布活荷载：当楼面梁的从属面民用建筑楼面均布活荷载：当楼面梁的从属面积超过一定值时，计算楼面梁内力时应乘以折减系积超过一定值时，计算楼面梁内力时应乘以折减系数数0.9. 工业建筑楼

18、面均布活荷载工业建筑楼面均布活荷载 屋面活荷载屋面活荷载 雪荷载：以一般空旷平坦地面上统计的雪荷载：以一般空旷平坦地面上统计的50年一年一遇重现期的最大积雪自重给出。遇重现期的最大积雪自重给出。 风荷载：基本风压以当地空旷平坦地面上风荷载：基本风压以当地空旷平坦地面上10m高高处处10min的平均风速观测数据，经概率统计得到的的平均风速观测数据，经概率统计得到的50年一遇的最大风速。年一遇的最大风速。第三节 结构的功能要求和极限状态一、结构的功能要求一、结构的功能要求 安全等级：安全等级： 根据建筑结构破坏后果的影响程度，分为三个安根据建筑结构破坏后果的影响程度，分为三个安全等级：破坏后果很严

19、重的为一级（重要的建筑物）、全等级：破坏后果很严重的为一级（重要的建筑物）、严重的为二级（一般的建筑物）、不严重的为三级严重的为二级（一般的建筑物）、不严重的为三级（次要的建筑物）。（次要的建筑物）。 在近似概率理论的极限状态设计法中，结构安全在近似概率理论的极限状态设计法中，结构安全等级通过结构重要性系数体现。等级通过结构重要性系数体现。类别类别结构的设计使用结构的设计使用年（年）年（年）示例示例15临时性结构临时性结构225易于替换的结构构件易于替换的结构构件350普通房屋和构筑物普通房屋和构筑物4100标志性建筑和特别重要的标志性建筑和特别重要的建筑结构建筑结构结构设计使用年限分类结构设

20、计使用年限分类设计使用年限是指设计规定的结构或结构构件不需进设计使用年限是指设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期。行大修即可按其预定目的使用的时期。 结构的功能包括以下三个方面的内容：结构的功能包括以下三个方面的内容：1）安全性安全性 建筑结构在正常施工和正常使用时能够承受可建筑结构在正常施工和正常使用时能够承受可能出现的各种作用，以及在设计规定的偶然事件能出现的各种作用，以及在设计规定的偶然事件（如强烈地震、爆炸等）发生时及发生后，仍能保（如强烈地震、爆炸等）发生时及发生后，仍能保持必需的整体稳定性。持必需的整体稳定性。2）适用性适用性 建筑结构在正常使用时具有良好

21、的工作性能，建筑结构在正常使用时具有良好的工作性能，不出现影响正常使用的过大变形和过宽裂缝。不出现影响正常使用的过大变形和过宽裂缝。3）耐久性耐久性 建筑结构在正常维护下具有足够的耐久性能，建筑结构在正常维护下具有足够的耐久性能，不发生钢筋锈蚀和混凝土风化等影响结构使用寿命不发生钢筋锈蚀和混凝土风化等影响结构使用寿命的现象。的现象。 安全性、适用性和耐久性总称为结构的安全性、适用性和耐久性总称为结构的可靠性可靠性。即结构在规定的设计使用年限内，在正常设计、正即结构在规定的设计使用年限内，在正常设计、正常施工、正常使用和正常维护条件下，完成预定功常施工、正常使用和正常维护条件下，完成预定功能的能

22、力。结构的可靠性可用概率来度量，即结构能的能力。结构的可靠性可用概率来度量，即结构完成预定功能的概率，称为结构的完成预定功能的概率，称为结构的可靠度可靠度。二、结构极限状态二、结构极限状态1. 1. 定义定义 结构能完成预定功能的可靠状态与其不能完成预定结构能完成预定功能的可靠状态与其不能完成预定功能的失效状态的界限，称为功能的失效状态的界限，称为极限状态极限状态。或者说，结构。或者说，结构或构件超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功或构件超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，则此特定状态称为该功能的极限状态。能要求，则此特定状态称为该功能的极限状态。2.2.分类分类（1）承载

23、能力极限状态承载能力极限状态 当结构或其构件达到最大承载力，或达到不适于继当结构或其构件达到最大承载力，或达到不适于继续承载的变形时，称该结构或其构件达到续承载的变形时，称该结构或其构件达到承载能力极限承载能力极限状态。状态。 结构或其构件出现下列状态之一时，就认为超结构或其构件出现下列状态之一时，就认为超过了承载能力极限状态。过了承载能力极限状态。 1 ) )结构发生滑移、倾覆或漂浮等不稳定情况。结构发生滑移、倾覆或漂浮等不稳定情况。 2 ) )结构构件因材料强度（包括疲劳强度）不足结构构件因材料强度（包括疲劳强度）不足而发生破坏。而发生破坏。 3 ) )结构或构件因产生过大的塑性变形而不适

24、用结构或构件因产生过大的塑性变形而不适用于继续承载。于继续承载。 4 ) )结构形成机动体系而丧失承载能力。结构形成机动体系而丧失承载能力。 5 ) )结构或构件丧失稳定。结构或构件丧失稳定。（2）正常使用极限状态正常使用极限状态 当结构或其构件达到正常使用或耐久性能的某项当结构或其构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值时，称该结构或其构件达到规定限值时，称该结构或其构件达到正常使用极限状正常使用极限状态。态。 结构或其构件出现下列状态之一时，就认为超过结构或其构件出现下列状态之一时，就认为超过了正常使用极限状态。了正常使用极限状态。 1 ) )变形过大，影响正常使用和外观。变形过大，影响正

25、常使用和外观。 2 ) )裂缝较宽，影响耐久性或使人心理上产生不可裂缝较宽，影响耐久性或使人心理上产生不可接受的感觉。接受的感觉。 3 ) )振动过大，影响正常使用。振动过大，影响正常使用。三、极限状态方程三、极限状态方程 结构完成预定功能的工作状态用结构的功能函数结构完成预定功能的工作状态用结构的功能函数Z来描述，来描述，S荷载效应，荷载效应，R结构抗力，即结构抗力，即 Z = RS 当当Z0时，即结构抗力时，即结构抗力R大于作用效应大于作用效应S时，则结时，则结构能完成预定的功能，处于构能完成预定的功能，处于可靠状态可靠状态； 当当Z0时，即结构抗力时，即结构抗力R小于作用效应小于作用效应

26、S时，结构时，结构不能完成预定的功能，处于不能完成预定的功能，处于失效状态失效状态； 当当Z=0时，即结构抗力时，即结构抗力R等于作用效应等于作用效应S时，则结时，则结构处于构处于极限状态极限状态。因此，结构可靠工作的基本条件为：因此，结构可靠工作的基本条件为： Z0 或或 R 结构的功能函数结构的功能函数Z Z的分布曲线如图所示。图中，纵的分布曲线如图所示。图中，纵坐标轴以左（坐标轴以左（Z Z0 0的阴影面积即为结构的的阴影面积即为结构的失效概率失效概率f f纵坐标轴以右纵坐标轴以右（0）的分）的分布曲线与横坐标布曲线与横坐标Z轴所围成的面轴所围成的面积即为结构的积即为结构的可可靠概率靠概

27、率Ps。 结构的失效概率结构的失效概率Pf与可靠概率与可靠概率S的关系为的关系为PS +f =1 或或PS =1f 因此，可采用结构的失效概率因此，可采用结构的失效概率f或者是结构的可或者是结构的可靠概率靠概率PS来度量结构的可靠性。一般采用失效概率来度量结构的可靠性。一般采用失效概率f来度量结构的可靠性，只要失效概率来度量结构的可靠性，只要失效概率f足够小，则足够小，则结构的可靠性必然高。结构的可靠性必然高。四、结构的可靠指标四、结构的可靠指标 计算失效概率计算失效概率f较复杂，故引入可靠指标较复杂，故引入可靠指标代替代替失效概率失效概率f来度量结构的可靠性。来度量结构的可靠性。 可靠指标可

28、靠指标为结构的功能函数为结构的功能函数Z的平均值的平均值z与其标与其标准差准差z之比，即之比，即zz 即即z=z 由此可见，可靠指标由此可见，可靠指标值越大，失效概率值越大，失效概率f值就值就越小，即结构就越可靠。故将越小，即结构就越可靠。故将称为可靠指标。称为可靠指标。可靠指标可靠指标和失效概率和失效概率f对应的数值见表对应的数值见表10-8。五、结构的安全等级与目标可靠指标五、结构的安全等级与目标可靠指标1. 1. 安全等级的确定和划分安全等级的确定和划分 根据结构破坏可能产生的后果，即危及人的生命、根据结构破坏可能产生的后果，即危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响等严重性，采用不同的

29、造成经济损失、产生社会影响等严重性，采用不同的安全等级。建筑结构安全等级的划分应符合表安全等级。建筑结构安全等级的划分应符合表10-6的的要求。要求。2. 2. 目标可靠指标目标可靠指标 为使结构既安全可靠，又经济合理，则结构的失为使结构既安全可靠，又经济合理，则结构的失效概率效概率Pf应小到人们可以接受的程度，用可靠指标应小到人们可以接受的程度，用可靠指标表示时，则为表示时，则为 结构的目标可靠指标结构的目标可靠指标主要与结构的安全等主要与结构的安全等级和破坏类型有关：级和破坏类型有关：l 结构的安全等级愈高，其目标可靠指标应愈大。结构的安全等级愈高，其目标可靠指标应愈大。l 结构构件破坏前

30、有明显的变形或其他预兆，即属结构构件破坏前有明显的变形或其他预兆，即属于延性破坏时，则其目标可靠指标可取得小一些；于延性破坏时，则其目标可靠指标可取得小一些；l 结构构件破坏前无明显的变形或其他预兆，具有结构构件破坏前无明显的变形或其他预兆，具有突发性，即属于脆性破坏时，则其目标可靠指标应取突发性，即属于脆性破坏时，则其目标可靠指标应取得大一些。得大一些。 结构构件承载能力极限状态设计时采用的目标可结构构件承载能力极限状态设计时采用的目标可靠指标靠指标见表见表10-9。 对一般的结构构件，直接根据目标可靠指标进行对一般的结构构件，直接根据目标可靠指标进行设计仍然比较繁杂。因此设计仍然比较繁杂。

31、因此规范规范采用采用以概率理论为以概率理论为基础的极限状态设计法，以可靠指标度量结构构件的基础的极限状态设计法，以可靠指标度量结构构件的可靠度，采用分项系数的设计表达式进行设计。可靠度，采用分项系数的设计表达式进行设计。即结即结构构件设计时不直接计算可靠指标构构件设计时不直接计算可靠指标，而是按规范给，而是按规范给定的各分项系数进行计算，则所设计的结构构件隐含定的各分项系数进行计算，则所设计的结构构件隐含的可靠指标的可靠指标可以满足不小于目标可靠指标可以满足不小于目标可靠指标的要的要求。求。 第五节第五节 实用设计表达式实用设计表达式一、分项系数一、分项系数 分项系数已起着考虑目标可靠指标的等

32、价作用。分项系数已起着考虑目标可靠指标的等价作用。二、荷载效应组合二、荷载效应组合 荷载效应组合既要考虑各种可能同时出现的荷载组荷载效应组合既要考虑各种可能同时出现的荷载组合的最不利情况，但也不能所有参与组合的活荷载都取合的最不利情况，但也不能所有参与组合的活荷载都取标准值，因为几种活荷载都同时达到各自标准值的可能标准值，因为几种活荷载都同时达到各自标准值的可能性不大，因此应根据所考虑的极限状态，采用相应的可性不大，因此应根据所考虑的极限状态，采用相应的可变荷载代表值。变荷载代表值。三、承载能力极限状态设计表达式三、承载能力极限状态设计表达式1.设计表达式设计表达式 混凝土结构构件的承载能力极

33、限状态设计表达式为混凝土结构构件的承载能力极限状态设计表达式为0SR 0结构重要性系数；结构重要性系数； S 承载能力极限状态的荷载效应组合设计值；承载能力极限状态的荷载效应组合设计值； 结构构件的承载力设计值，即结构构件抗力结构构件的承载力设计值，即结构构件抗力设计值。设计值。2.结构重要性系数结构重要性系数0 结构重要性系数结构重要性系数0的取值：的取值： 安全等级为一级或设计使用年限为安全等级为一级或设计使用年限为100年及以上的年及以上的结构构件，结构构件，0不应小于不应小于1.1； 安全等级为二级或设计使用年限为安全等级为二级或设计使用年限为50年的结构构件，年的结构构件，0不应小于

34、不应小于1.0； 安全等级为三级或设计使用年限为安全等级为三级或设计使用年限为5年及以下的结年及以下的结构构件，构构件，0不应小于不应小于0.9。3.荷载效应组合设计值荷载效应组合设计值 荷载效应组合设计值荷载效应组合设计值是指由可能同时出现的各种是指由可能同时出现的各种荷载设计值产生的轴力组合设计值、弯矩组合设计值、荷载设计值产生的轴力组合设计值、弯矩组合设计值、剪力组合设计值或扭矩组合设计值等。剪力组合设计值或扭矩组合设计值等。 荷载设计值荷载设计值是指荷载标准值与其相应的荷载分项是指荷载标准值与其相应的荷载分项系数的乘积。当两种或两种以上可变荷载同时作用在系数的乘积。当两种或两种以上可变

35、荷载同时作用在结构上时，除主导可变荷载外，其他可变荷载标准值结构上时，除主导可变荷载外，其他可变荷载标准值还应乘以组合值系数，即采用荷载组合值。荷载分项还应乘以组合值系数，即采用荷载组合值。荷载分项系数及组合值系数由可靠度分析，并结合工程经验确系数及组合值系数由可靠度分析，并结合工程经验确定。定。(1)荷载效应组合设计值荷载效应组合设计值的确定的确定 从下列组合值从下列组合值 1)和和 2)中取最不利值确定：中取最不利值确定： 1)由可变荷载效应控制的组合由可变荷载效应控制的组合112nGGKQQ KQiciQikiSSSS 式中式中 G永久荷载的分项系数，对由可变荷载效永久荷载的分项系数，对

36、由可变荷载效 应控制的组合，应控制的组合， G取取1.2；对由永久；对由永久 荷载效应控制的组合，荷载效应控制的组合，G取取1.35； Qi第第i个可变荷载的分项系数，一般情况个可变荷载的分项系数，一般情况 下，下，Qi取取1.4；对标准值大于；对标准值大于4kN/m2 的工业房屋楼面结构的活荷载的工业房屋楼面结构的活荷载Qi取取1.3 GK按永久荷载标准值按永久荷载标准值GK计算的荷载效应计算的荷载效应 值；值； SQiK按可变荷载标准值按可变荷载标准值Qik计算的荷载效应计算的荷载效应 值，其中值，其中SQ1K为各可变荷载效应中起为各可变荷载效应中起 主导作用者；主导作用者； ci可变荷载

37、可变荷载Qi的组合值系数，按的组合值系数，按荷载规范荷载规范 的规定采用；的规定采用； n参与组合的可变荷载数。参与组合的可变荷载数。 当对当对SQ1K无法明显判断时，可轮次以各可变荷载无法明显判断时，可轮次以各可变荷载效应为效应为SQ1K，选其中最不利的荷载效应组合。，选其中最不利的荷载效应组合。 2)由永久荷载效应控制的组合由永久荷载效应控制的组合1nGGKQiciQikiSSS 当考虑以竖向的永久荷载效应控制的组合时，当考虑以竖向的永久荷载效应控制的组合时，参与组合的可变荷载仅限于竖向荷载。参与组合的可变荷载仅限于竖向荷载。(2) 荷载效应组合设计值荷载效应组合设计值的简化确定的简化确定

38、 对一般的排架结构、框架结构，可采用简化规对一般的排架结构、框架结构，可采用简化规则，并按下列组合值中取最不利值确定：则，并按下列组合值中取最不利值确定： 1) 由可变荷载效应控制的组合由可变荷载效应控制的组合S=GGK +Q1 SQ1K 10.9nGGKQ iQiiSSS2)2)由永久荷载效应控制的组合同前。由永久荷载效应控制的组合同前。 4.4.结构构件抗力设计值结构构件抗力设计值R R 1）结构构件抗力设计值）结构构件抗力设计值R是指按材料强度设计值是指按材料强度设计值和构件几何参数标准值等计算的截面所能抵抗的轴力、和构件几何参数标准值等计算的截面所能抵抗的轴力、弯矩、剪力设计值等。弯矩、剪力设计值等。 2）材料强度设计值是材料强度标准值除以对应的）材料强度设计值是材料强度标准值除以对应的材料分项系