天津院校岩土工程设计基本原则

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岩土工程设计基本本原则—设计荷载永久荷载：确定方法：永久荷载的概率分分布，一般采用正正态分布，其标准准值可直接由其总体分布的平均值值确定可按结构构件的设设计尺寸与材料单单位体积的自重（（或单位面积的自自重）平均值确定定2.1岩土工程设计基本本原则—设计荷载可变荷载：定义：在结构使用期间，，其值随时间变化化，且其变化与平平均值相比不可以以忽略不计的荷载载。特点：◆在任一时刻，荷载载出现与否是随机机事件；◆在结构使用期间，，荷载的量值随时时间变化，且其变变化与平均值相比比不可以忽略不计计2.1岩土工程设计基本本原则—设计荷载可变荷载：确定方法：可变荷载的概率分分布，一般采用极极值Ⅰ型统计参数:以观测数据为基础础可变荷载的标准值值：可根据它在设计基基准期内最大值概概率分布的某个分分位值来确定，如如取其统计特征值值或某个分位值(90%分位值或95%分位值等)；有时可以通过平平均重现期的规定定来定义。2.2岩土工程设计基本本原则—设计状态设计基准期：为确定可变作用及及与时间有关的材材料性能等取值而而选用的时间参数数；设计使用年限：设计规定的结构或或结构构件不需进进行大修即可按其其预定目的使用的的时期；2.1岩土工程设计基本本原则—设计荷载楼面活荷载的统计计2.1岩土工程设计基本本原则—设计荷载楼面活荷载的取值值荷载规范：民用用建筑楼面均布活活荷载标准值规范提供的荷载标准值，若属属于强制性条款，，则在设计中必须须作为荷载最小值采采用；若不属于强制性性条款，则应由业业主认可后采用，，并在设计文件中中注明。2.1岩土工程设计基本本原则—设计荷载风荷载的确定垂直作用于建筑物物表面上的风荷载载标准值：基本风压的确定：：根据规定的高度、、规定的地貌、规规定的时距和规定定的样本时间所确确定的最大风速的的概率分布，按规规定的重现期(或年保证率)确定基本风速，然然后依据风速与风风压的关系得到基基本风压。2.1岩土工程设计基本本原则—设计荷载不同重现期风压的的确定风速的年最大值概概率模型：极值Ⅰ型分布函数：◆根据统计数据，确确定平均重现期为为R的最大风速◆根据规范查表，10年，50年，100年◆根据规范规定换算算：2.1岩土工程设计基本本原则—设计荷载雪荷载的确定屋面水平投影面上上的雪荷载标准值按下式计算：式中——雪荷载标准值；——屋面积雪分布系数数；——基本雪压雪压s：可根据雪深和积积雪的密度计算得得出即基本雪压：当地空空旷平坦地面上的的积雪荷载2.1岩土工程设计基本本原则—设计荷载不同重现期雪压的的确定◆根据统计数据，确确定平均重现期为为R的最大雪压◆根据规范查表，10年，50年，100年◆根据规范规定换算算：2.1岩土工程设计基本本原则—设计荷载地震作用地震作用的随机性性——时间、空间、强度度作用效应——强度、频谱、持续续时间工程抗震——设计反应谱2.1岩土工程设计基本本原则—设计荷载偶然荷载：定义：在结构使用期间不不一定出现，一旦旦出现，其值很大大且持续时间很短短的荷载。包括撞击、爆炸、、火灾、龙卷风等等。特点：偶然荷载出现是罕罕遇事件，概率极极小，能够收集的的资料非常有限取值：一般都是根据工程程经验，考虑结构构的使用特点，进进行综合判断分析析，确定一个量值值作为代表值。表4．1．1桥涵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岩土工程设计基本本原则—设计荷载荷载分类的意义出现的概率变异性概率模型标准值的选取荷载组合设计的安全度2.1岩土工程设计基本本原则—设计荷载荷载的选用：任何荷载都具有不不同性质的变异性性，但在设计中，，不可能直接引用用反映荷载变异性性的各种统计参数数，通过复杂的概概率运算进行具体体设计。因此，在在设计时，除了采采用能便于设计者者使用的表达式外外，对荷载仍应赋予一个规定的量量值，称为荷载代表值值。2.1.4荷载代表值：设计中用以验算极极限状态所采用的的荷载量值，例如如标准值、组合值、、频遇值和准永久久值.2.1岩土工程设计基本本原则—设计荷载标准值：荷载的基基本代表值，为设计基准期内最最大荷载统计分布布的特征值（例如如均值、众值、中中值或某个分位值值）.*荷载标准值是指设设计基准期内可能能出现的最大荷载载值。由于荷载本本身的随机性，因因而使用期间的最最大荷载也是随机机变量，其统计参参数和概率分布类类型，可以观测数数据为基础，运用用参数估计和概率率分布的假设检验验方法确定。荷载载标准值则可根据据它在设计基准期期内最大值概率分分布的某个分位值值来确定，如取其其统计特征值(平均值、众值、中中值等)或某个分位值(90%分位值或95%分位值等)。*对于可变作用的标标准值，有时可以以通过平均重现期期的规定来定义。。*当对某种作用无法法取得充分数据资资料时，只能根据据已有的工程实践践经验，经分析判判断后，协议一个个公称值作为代表表值。2.1岩土工程设计基本本原则—设计荷载组合值：对可变荷载，使使组合后的荷载效效应在设计基准期期内的超越概率，，能与该荷载单独独出现时的相应概概率趋于一致的荷荷载值；或使组合合后的结构具有统统一规定的可靠指指标的荷载值。*当有两种或两种以以上的可变荷载在在结构上要求同时时考虑时，由于所所有可变荷载同时时达到其单独出现现时可能达到的最最大值的概率极小小，因此在结构按按承载能力极限状状态设计时，除主主导荷载（产生最最大效应的荷载））采用标准值为代代表值外，其他伴伴随荷载均应采用用相应于主导荷载载出现时段内的最最大量值，也即以以小于其标准值的的组合值为荷载代代表值。*可变荷载组合值，，应为可变荷载标标准值乘以荷载组组合值系数。2.1岩土工程设计基本本原则—设计荷载频遇值：对可变荷载，在在设计基准期内，，其超越的总时间间为规定的较小比比率或超越频率为为规定频率的荷载载值。*当允许某些极限状状态在一个较短的的持续时间内被超超过，或在总体上上不长的时间内（（如超过的总持续续时间与设计基准准期之比不大于0.1）被超过，就可以以采用相应的较小小数值作为荷载的的代表值。它相当当于在结构上时而而出现的较大荷载载值，但总是小于于荷载的标准值。。*可变荷载频遇值应应取可变荷载标准准值乘以荷载频遇遇值系数。2.1岩土工程设计基本本原则—设计荷载准永久值：对可变荷载，在在设计基准期内，，其超越的总时间间约为设计基准期期一半的荷载值。。*它相当于可变荷载载在整个变化过程程中的中间值。对对于在结构上经常常作用的可变荷载载，应以准永久值值为代表值。*可变荷载准永久值值应取可变荷载标标准值乘以荷载准准永久值系数。2.1岩土工程设计基基本原则—设计荷载荷载的选用原则则3.1.2建筑结构设计时时，对不同荷载载应采用不同同的代表值值。对永久荷载应采采用标准值作为为代表值。对可变荷载应根根据设计要求采采用标准值、组组合值、频遇值值或准永久值作作为代表值。对偶然荷载应按按建筑结构使用用的特点确定其其代表值。2.1岩土工程设计基基本原则—设计荷载荷载设计值荷载代表值与荷荷载分项系数的的乘积。2.1岩土工程设计基基本原则—设计荷载荷载组合：按极限状态设计计时，为保证结结构的可靠性而而对同时出现的的各种荷载设计计值的规定。2.1岩土工程设计基基本原则—设计荷载原因：作用在结构物上上的各类荷载中中，除永久荷载载以外，可变荷荷载、偶然荷载载是否出现以及及出现时量值的的大小，都具有有随机性。这些些随机出现的荷荷载之间，有些些是相互独立的的，有些是密切切相关的，有些些是几乎不会同同时出现的。2.1岩土工程设计基基本原则—设计荷载目的：保证在各种可能能出现的荷载组组合情况下，通通过设计，都能能使结构具有不不低于规范规定定的而且大致相相同的可靠度水水平，并对可能能同时出现的各各种荷载作用的的设计值做出合合理的规定。2.1岩土工程设计基基本原则—设计荷载方法1峰值叠加法对于同时作用的的种荷载，设在在设计基准期内内的最大值分别别为，，则荷载组组合最大值取为为：2.1岩土工程设计基基本原则—设计荷载方法2Turkstra组合规则轮流以一个荷载载效应在设计基基准期内的最大大值与其余荷载载的任意时点值值组合；荷载效应组合取取上列诸组合的的最大值2.1岩土工程设计基基本原则—设计荷载方法2Turkstra组合规则2.1岩土工程设计基基本原则—设计荷载方法3JCSS组合规则该规则是国际结结构安全度联合合委员会(JCSS)建议的荷载组合合规则，要点是是：荷载的样本函数数为平稳二项随随机过程；荷载与荷载效应应之间满足线性性关系；根据经验与分析析，确定可能相相遇的荷载种类类；不可能同时时出现的荷载不不考虑其间的组组合；当一种荷载取设设计基准期最大大荷载或时段最最大荷载时，其其他参与组合的的荷载仅在该最最大荷载的持续续时段内取相对对最大荷载，即即：2.1岩土工程设计基基本原则—设计荷载方法3JCSS组合规则按该规则确定荷荷载效应组合的的最大值时，可可考虑所有可能能的不利组合项项，取其中最不不利者。2.1岩土工程设计基基本原则—设计荷载规范规定的荷载载组合基本组合：承载载能力极限状态态计算时，永久久作用和可变作作用的组合。2.1岩土工程设计基基本原则—设计荷载规范规定的荷载载组合偶然组合：承载载能力极限状态态计算时，永久久作用、可变作作用和一个偶然然作用的组合。。2.1岩土工程设计基基本原则—设计荷载规范规定的荷载载组合标准组合：正常常使用极限状态态计算时，采用用标准值或组合合值为荷载代表表值的组合。（主要用于当一一个极限状态被被超越时将产生生严重的永久性性损害的情况））2.1岩土工程设计基基本原则—设计荷载规范规定的荷载载组合频遇组合：正常常使用极限状态态计算时，对可可变荷载采用频频遇值或准永久久值为荷载代表表值的组合。（主要用于当一一个极限状态被被超越时将产生生局部损害、较较大变形或短暂暂振动等情况））2.1岩土工程设计基基本原则—设计荷载规范规定的荷载载组合准永久组合：正正常使用极限状状态计算时，对对可变荷载采用用准永久值为荷荷载代表值的组组合。（主要用在当长长期效应是决定定性因素时的一一些情况）2.1岩土工程设计基基本原则—设计荷载【【思考题】[单项选择题]土压力应采用作为代表值？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，在在设计基准期内内，其超越准永永久值的总时间间约为设计基准准期的？A）25％；B）50％；C）75％；D）95％。2.1岩土工程设计基基本原则—设计荷载【【思考题】[多项选择题]荷载代表值是设设计中用以验算算极限状态所采采用的荷载量值值，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？A）永久荷载；B）可变荷载；C）偶然荷载；D）以上都不是。。2.1岩土工程设计基基本原则—设计荷载其他规范的规定定例1：《铁路路基支挡结结构设计规范》3.2节荷载分类（按性质和发生生机率分）：：主力、附加力、、特殊力主力：经常作用用的；墙背岩土主动土土压力墙身重力及位于于挡土墙顶面上上的恒载轨道及列车荷载载产生的土压力、离心力力、摇摆力基底的法向反力力及摩擦力常水位时静水压压力和浮力2.1岩土工程设计基基本原则—设计荷载附加力：偶然发发生的或者其最最大值的发生几几率很小；设计水位的静水水压力和浮力水位退落时的动动水压力波浪压力冻胀力和冰压力力特殊力：暂时的的或属灾害性的的，发生几率也也很小；地震力施工及临时荷载载其他特殊力2.1岩土工程设计基基本原则—设计荷载其他规范的规定定例1：《铁路路基支挡结结构设计规范》3.2节取值规定组合规定2.2岩土工程设计基基本原则—设计状态大纲要求：了解岩土工程各各种极限状态和工作状态的设计方法。2.2岩土工程设计基基本原则—设计状态极限状态：整个结构或结构构的一部分超过过某一特定状态态就不能满足设设计规定的某一一功能要求，此此特定状态为该该功能的极限状状态2.2岩土工程设计基基本原则—设计状态极限状态可分为为下列两类：承载能力极限状状态正常使用极限状状态2.2岩土工程设计基基本原则—设计状态承载能力极限状状态：这种极限状态态对应于结构或或结构构件达到最大承载能能力或不适于继续承载载的变形。2.2岩土工程设计基基本原则—设计状态正常使用极限状状态：这种极限状态对对应于结构或结结构构件达到正常使用或或耐久性能的某某项规定限值。。09.06.27·莲花河畔景苑09.06.27·莲花河畔景苑“这个建筑整体倒塌，在我从业46年来，从来没有有听说过，也没没有见到过。””——“6·27”事故专家调查组组组长，中国工工程院院士、上上海现代建筑设设计集团有限公公司结构设计专专家江欢成09.06.27·莲花河畔景苑事事故原因？原勘察报告，经经现场补充勘察察和复核，符合合规范要求；原结构设计，经经复核符合规范范要求；大楼所用PHC管桩，经检测质质量符合规范要要求。压力太大，自杀了…？09.06.27·莲花河畔景苑事事故原因？房屋倾倒的主要要原因是，紧贴贴7号楼北侧，在短短期内堆土过高高，最高处达10米左右；与此同同时，紧邻大楼楼南侧的地下车车库基坑正在开开挖，开挖深度度4.6米，大楼两侧的的压力差使土体体产生水平位移移，过大的水平力超过了桩桩基的抗侧能力力，导致房屋倾倒倒。堆土和深坑是元凶！这些管道为什么么直到施工时甚甚至直到挖破才才被发现呢？2005.11.30，北京地铁十号号线第二十二标标段塌方。市自自来水集团公司司工作人员称，，原因是塌方现现场一条很粗的的自来水主管线线遭到损坏。2005年7月，深圳地铁1号线续建工程段段，在世界之窗窗-白石洲区间施工工工地发生塌方方，施工过程中中，由于不断的的开挖，地下水水渐渐渗出来，，终于使周围土土壁不堪承重，，造成塌方。2004年9月，广州地铁二二号线延长线，，新港东路琶洲洲路段地铁隧道道基坑旁，就是是由于地下自来来水管被工程车车压破爆裂，大大量自来水注入入基坑并引发了了大面积塌方2003年7月，正在施工中中的上海轨道交交通4号线，也就是浦浦东南路至南浦浦大桥线，浦西西联络通道发现现渗水，随后出出现大量流沙涌涌入，引起地面面大幅沉降。2.2岩土工程设计基基本原则—设计状态承载能力极限状状态：当结构或结构构构件出现下列状状态之一时，应应认为超过了承承载能力极限状状态：整个结构或其一一部分作为刚体体失去平衡；结构构件或连接接因超过材料强强度而破坏，或或因过度变形而而不适于继续承承载；结构转变为机动动体系；结构或结构构件件丧失稳定；结构因局部破坏坏而发生连续倒倒塌；地基丧失承载力力而破坏；结构或或结构构构件件的疲疲劳破破坏。。2.2岩土工工程设设计基基本原原则—设计状状态岩土工工程出出现下下列情情况之之一时时，即即认为为已超超过了了承载能能力极极限状状态。1.整个工工程或或工程程的一一部分分，作作为刚刚体失失去平平衡；；2.岩土或或结构构材料料超过过了强强度极极限，，或因因过量量变形形而不不能继继续承承受荷荷载；；3.岩土或或结构构构件件失去去稳定定，如如构件件压屈屈。2.2岩土工工程设设计基基本原原则—设计状状态A.在岩土土中形形成破破坏机机制例如：：地基发发生整整体性性滑动动；边坡失失稳；；挡土结结构倾倾覆；；隧洞顶顶板垮垮落或或边墙墙倾覆覆；流砂、、管涌涌、潜潜蚀、、塌陷陷、液液化等等。2.2岩土工工程设设计基基本原原则—设计状状态B.由于岩岩土体体的过过大位位移或或变形形，导导致结结构物物发生生结构构性的的严重重损坏坏例如：：由于土土的湿湿陷、、融陷陷、震震陷或或其它它大量量变形形，造造成工工程的的结构构性破破坏；；由于岩岩土的的过量量水平平位移移，导导致桩桩的倾倾斜、、管道道破裂裂、邻邻近工工程的的结构构性破破坏；；由于地地下水水的浮浮托力力、静静水压压力或或动水水压力力造成成的工工程结结构性性破坏坏。2.2岩土工工程设设计基基本原原则—设计状状态承载能能力极限状状态？？正常使使用极限状状态？？地基变变形岩土位位移2.2岩土工工程设设计基基本原原则—设计状状态正常使使用极极限状状态：：当结构构或结结构构构件出出现下下列状状态之之一时时，应应认为为超过过了正正常使使用极极限状状态：：1）影响响正常常使用用或外外观的的变形形；2）影响响正常常使用用或耐耐久性性能的的局部部损坏坏（包包括裂裂缝））；3）影响响正常常使用用的振振动；；4）影响响正常常使用用的其其它特特定状状态。。2.2岩土工工程设设计基基本原原则—设计状状态岩土工工程出出现下下列情情况之之一时时，即即认为为已超超过了了正常使使用极极限状状态：1.影响正正常使使用或或外观观的变形，如：：由于于岩土土变形形而使使工程程发生生超限限的倾倾斜；；2.影响正正常使使用或或耐久久性能能的局部损损坏，如：：由于于岩土土变形形而使使工程程发生生表面面裂隙隙、或或装修修损坏坏；3.影响工工程正正常使使用的的振动；4.影响正正常使使用的的其它特定状状态，，如：：因地地下水水渗漏而影响响工程程的正正常使使用等等。2.2岩土工工程设设计基基本原原则—设计状状态极限状状态设设计极限状状态方方程—功能函函数—基本变变量，，应作作为随随机变变量考考虑。。极限状状态设设计应应符合合的要要求2.2岩土工工程设设计基基本原原则—设计状状态设计状状况：：代表一一定时时段的的一组组物理理条件件，设设计应应做到到结构构在该该时段段内不不超越越有关关的极极限状状态2.2岩土工工程设设计基基本原原则—设计状状态设计状状况根据施施工和和使用用中的的环境境条件件和影影响，，分为为：1.持久状状况：：承载载能力力极限限状态态√正常使使用极极限状状态√2.短暂状状况：：承载载能力力极限限状态态√正常使使用极极限状状态（根据需需要√）3.偶然状状况：：承载载能力力极限限状态态√（设计计原则则：主主要结结构不不破坏坏，局局部破破坏不不倒塌塌…）2.2岩土工工程设设计基基本原原则—设计状状态极限状状态与设计荷荷载组组合3.2.1建筑结结构设设计应应根据据使用用过程程中在在结构构上可可能同同时出出现的的荷载载，按按承载载能力力极限限状态态和正正常使使用极极限状状态分分别进进行荷荷载（（效应应）组组合，，并应应取各各自的的最不不利的的效应应组合合进行行设计计。2.2岩土工工程设设计基基本原原则—设计状状态3.2.2对于承载能能力极极限状状态，应按按荷载载效应应的基基本组组合或或偶然然组合合进行行荷载载（效效应））组合合，并并应采采用下下列设设计表表达式式进行行设计计：（3.2.2）式中——结构重重要性性系数数；——荷载效效应组组合的的设计计值；；——结构构构件抗抗力的的设计计值，，应按按各有有关建建筑结结构设设计规规范的的规定定确定定。2.2岩土工工程设设计基基本原原则—设计状状态3.2.7对于正常使使用极极限状状态，应根根据不不同的的设计计要求求，采采用荷荷载的的标准准组合合、频频遇组组合或或准永永久组组合，，并应应按下下列设设计表表达式式进行行设计计：（3.2.7）式中——结构或或结构构构件件达到到正常常使用用要求求的规规定限限值，，例如如变形形、裂裂缝、、振幅幅、加加速度度、应应力等等的限限值，，应按按各有有关建建筑结结构设设计规规范的的规定定采用用。2.2岩土工工程设设计基基本原原则—设计状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）准永久组组合：对可变荷荷载采用用准永久久值为荷荷载代表表值的组组合一般用于于长期效效应是决决定性因因素的正正常使用用极限状状态设计计2.2岩土工程程设计基基本原则则—设计状态态正常使用用极限状状态下的的设计表表达式标准组合合：频遇组合合：准永久组组合：2.2岩土工程程设计基基本原则则—设计状态态承载能力力极限状状态的设设计内容容根据具体体设计对对象和设设计条件件桩基：竖向承载载力，水水平承载载力；桩身及承承台结构构承载力力；长径比>50：桩身压屈屈；预制桩：：吊装、、运输和和锤击作作用下桩桩身承载载力；钢管桩：：局部压压屈；软弱下卧卧层：承承载力；；坡地岸边边：整体体稳定；；抗浮、抗抗拔承载载力；抗震承载载力…2.2岩土工程程设计基基本原则则—设计状态态承载能力力极限状状态的设设计内容容根据具体体设计对对象和设设计条件件基坑支护护：基坑侧壁壁土体稳稳定性；；排桩、地地下连续续墙受压压、受弯弯、受剪剪承载力力；錨杆或支支撑的截截面承载载力和稳稳定性；；抗渗透稳稳定性；；基坑底突突涌稳定定性验算算…2.2岩土工程程设计基基本原则则—设计状态态正常使用用极限状状态的设设计内容容根据具体体设计对对象和设设计条件件桩基：沉降计算算；水平位移移；桩和承台台抗裂…基坑支护护：支护结构构变形，，周边地地面变形形；地下水控控制…2.2岩土工程程设计基基本原则则—设计状态态地基基础础设计中中的极限限状态与与设计方方法《建筑地基基基础设设计规范范》（GB50007—2002）3．0．4地基基础础设计时时，所采采用的荷荷载效应应最不利利组合与与相应的的抗力限限值应按按下列规规定：2.2岩土工程程设计基基本原则则—设计状态态3．0．41按地基承承载力确确定基础础底面积积及埋深深或按单桩承承载力确确定桩数数时，传至至基础或或承台底底面上的的荷载效效应应按正常使使用极限限状态下下荷载效效应的标标准组合合。相应的的抗力应应采用地地基承载载力特征征值或单单桩承载载力特征征值。2.2岩土工程程设计基基本原则则—设计状态态3．0．42计算地基变形形时，传至至基础底底面上的的荷载效效应应按正常使使用极限限状态下下荷载效效应的准准永久组组合，不应计入入风荷载载和地震震作用。相应的的限值应应为地基基变形允允许值。。3计算挡土墙土土压力、、地基或或斜坡稳稳定及滑滑坡推力力时，荷载载效应应应按承载能能力极限限状态下下荷载效效应的基基本组合合，但其荷载载分项系系数均为为1.0。2.2岩土工程程设计基基本原则则—设计状态态3．0．44在确定基础础或桩台台高度、、支挡结结构截面面、计算算基础或或支挡结结构内力力、确定定配筋和和验算材材料强度度时，上部结结构传来来的荷载载效应组组合和相相应的基基底反力力，应按承载能能力极限限状态下下荷载效效应的基基本组合合，采用相应应的分项项系数。当需要验验算基础裂缝缝宽度时，应按正常使使用极限限状态荷荷载效应应标准组组合。2.2岩土工程程设计基基本原则则—设计状态态3．0．45基础设计计安全等等级、结结构设计计使用年年限、结结构重要要性系数数应按有有关规范范的规定定采用，，但结构构重要性性系数γ0不应小于于1.0。2.2岩土工程程设计基基本原则则—设计状态态地基基础础设计中中的极限限状态与与设计方方法3．0．5正常使用用极限状状态下，荷载效效应的标准组合合值Sk应用下式式表示：：Sk＝SGk+SQ1k+ψc2SQ2k+……+ψcnSQnk(3.0.5-1)式中SGk——按永久荷荷载标准准值Gk计算的荷荷载效应应值；SQik——按可变荷荷载标准准值Qik计算的荷荷载效应应值；ψci——可变荷载载Qi的组合值值系数，，按现行行《建筑结构构荷载规规范》GB50009的规定取取值。2.2岩土工程程设计基基本原则则—设计状态态地基基础础设计中中的极限限状态与与设计方方法3．0．5（正常使用用极限状状态下）荷载效应应的准永久组组合值Sk应用下式式表示：：Sk＝SGk+ψq1SQ1k+ψq2SQ2k+……+ψqnSQnk(3.0.5-2)式中ψqi——准永久值值系数，，按现行行《建筑结构构荷载规规范》GB50009的规定取取值。2.2岩土工程程设计基基本原则则—设计状态态地基基础础设计中中的极限限状态与与设计方方法3．0．5承载能力力极限状状态下，由可变荷载载效应控控制的基基本组合合设计值值S，应用下下式表达达：S＝γGSGk+γQ1SQ1k+γQ2ψc2SQ2k+……+γQnψcnSQnk(3.0.5-3)式中γG——永久荷载载的分项项系数，，按现行行《建筑结构构荷载规规范》GB50009的规定取取值；γQi——第i个可变荷荷载的分分项系数数，按现现行《建筑结构构荷载规规范》GB50009的规定取取值。2.2岩土工程程设计基基本原则则—设计状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