极限状态法设计的基本概念

第二章结构按极限状态法设计原则极限状态法设计的基本概念1.容许应力法：以弹性理论为基础，但未考虑材料的塑性。2.破坏阶段法：考虑了材料的塑性，但仅仅用一个笼统的安全系数考虑超载，材料的变异等。3.极限状态法：用三个分项系数把不同的荷载、不同材料及不同构件的受力性质等用不同的安全系数区别开来。目前《公路桥规》采用该方法。结构设计计算方法发展过程：

1结构的功能要求：安全性，适用性，耐久性2结构的可靠度：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成上述预定功能的概率第一节：极限状态法设计的基本概念3结构的极限状态（1）承载能力极限状态这种极限状态对应于结构或构件达到最大承载力或不适于继续承载的变形。当结构或构件出现下列状态之一时，即认为超过了承载力极限状态：

①整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如滑动、倾覆等）；

②结构构件或连接处因超过材料强度而破坏；

③结构转变成机动体系；

④结构或构件丧失稳定；

⑤由于材料的塑性或徐变变形过大，或由于截面开裂而引起过大的几何变形等，致使结构或结构不再能继续承载和使用。（2）正常使用极限状态

这种极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定值。当结构或构件出现下列状态之一时，即认为超过了正常使用极限状态：

①影响正常使用或外观的变形；

②影响正常使用或耐久性能的局部损坏（如过大的裂缝宽度）

③影响正常使用的振动；

④影响正常使用的其它特定状态。4结构的失效概率与可靠指标（1）作用（Action）作用是指结构产生内力、变形、应力、应变的所有原因。

①直接作用系指施加在结构上的集中作用和分布作用。

②间接作用指引起结构外加变形和约束变形的因素。如地震，基础沉降，混凝土收缩，温度变化等。

（2）作用效应（s）作用作用于结构构件上，在结构内产生的内力和变形等。

(3)结构抗力（R）指结构构件承受内力和变形的能力。（4）结构极限状态方程Z=g(R,S)=R-S=0一、承载能力极限状态计算原则承载能力极限状态的计算以塑性理论为基础。设计计算原则是：作用效应不利组合的设计值，不大于结构抗力的设计值，即

第二节结构设计原则（现行规范）

二、正常使用极限状计算原则设计计算理论基础：弹性理论或弹性性理论。正常使用极限状态的计算主要进行下列三个方面的验算：1．限制应力2．短期作用下的变形3．各种作用组合作用下的裂缝宽度一、材料的强度标准值和强度设计值材料的强度标准值：Characteristicvalueofmaterialstrength材料的强度设计值：Designvalueofmaterialstrength第三节材料的设计强度与作用效应组合

2．混凝土的强度（1）混凝土抗压强度棱柱体抗压强度平均值与立方体抗压强度平均值近似为：（2）混凝土的抗拉强度1．钢筋的设计强度二、作用效应组合

（一）作用的分类

1．永久作用：在设计使用期内，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可忽略不计的作用。

2．可变作用：在设计使用期内，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略的作用。按其对桥函结构的影响程度，又分为基本可变作用（活载）和其它可变作用。

3.偶然作用：在设计使用期内，不一定出现，但一旦出现，其值很大且持续时间很短的作用（二）按承载能力极限状态设计时的两种作用效应组合（1）基本组合：永久作用的设计