工學(xué)21結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)原則

1、第二章 結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)法設(shè)計(jì)原則（1）經(jīng)驗(yàn)承載能力法；（2）容許應(yīng)力法：以彈性理論為基礎(chǔ)的，要求，其中，n為安全系數(shù)。（3）破壞荷載法：考慮了材料塑性要求：，其中，n由經(jīng)驗(yàn)確定。（4）半經(jīng)驗(yàn)、半概率極限狀態(tài)法：分項(xiàng)安全系數(shù)，主要由概率統(tǒng)計(jì)確定，不足的部分由經(jīng)驗(yàn)確定。（5）近似概率法：對(duì)作用的大小、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件或截面抗力的“可靠概率”作出較為近似的相對(duì)估計(jì)（6）全概率法：對(duì)影響結(jié)構(gòu)可靠度的各種因素用隨機(jī)變量概率模型來(lái)描述，并用隨機(jī)過(guò)程概率模型去描述，在對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行精確分析的基礎(chǔ)上，以結(jié)構(gòu)的失效概率作為結(jié)構(gòu)可靠度的直接度量。 §2-1 極限狀態(tài)法設(shè)計(jì)的基本概念一、結(jié)構(gòu)的功能要求結(jié)構(gòu)可

2、靠性（度）結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定預(yù)定功能的能力（概率）規(guī)定的時(shí)間分析結(jié)構(gòu)可靠度時(shí)考慮各項(xiàng)基本變量與時(shí)間關(guān)系所取用的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期規(guī)定的條件設(shè)計(jì)時(shí)規(guī)定的正常設(shè)計(jì)、施工和使用的條件，既不考慮認(rèn)為過(guò)失概率預(yù)定功能：(1) 能承受在正常施工和正常使用時(shí)可能出現(xiàn)的各種作用安全性在偶然作用發(fā)生時(shí)或發(fā)生后，結(jié)構(gòu)能保持必要的整體穩(wěn)定性（不發(fā)生倒塌）安全性偶然作用如超過(guò)設(shè)計(jì)烈度的地震、爆炸、撞擊、火災(zāi)等 必要的整體穩(wěn)定性在偶然作用發(fā)生時(shí)或發(fā)生后，僅發(fā)生局部損壞而不致連續(xù)倒塌 （2）在正常使用時(shí)應(yīng)具有良好的工作性能適用性如：不發(fā)生影響正常使用的過(guò)大變形或局部損壞（3）在正常維護(hù)條件下，具有足夠的

3、耐久性耐久性耐久性結(jié)構(gòu)在化學(xué)的、生物的或其他不利因素的作用下，在預(yù)定期限內(nèi)，其材料性能的惡化不導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不可接受的失效概率如：不發(fā)生由于保護(hù)層碳化或裂縫過(guò)寬，導(dǎo)致鋼筋銹蝕。安全性、適用性、耐久性三者總稱(chēng)為結(jié)構(gòu)的可靠性二、極限狀態(tài)1極限狀態(tài)的定義整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過(guò)某一特定狀態(tài)而不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求時(shí)，則此特定狀態(tài)稱(chēng)為該功能的極限狀態(tài)。2極限狀態(tài)的分類(lèi)國(guó)際上一般將結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)分為三類(lèi)：（1）承載能力極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載力或不適于繼續(xù)承載的變形整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡（如滑動(dòng)、傾覆等）剛體失去平衡結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接處因超過(guò)材料強(qiáng)度而破壞強(qiáng)度破壞結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成機(jī)動(dòng)

4、體系機(jī)動(dòng)體系結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定失穩(wěn)由于材料的塑性或徐變變形過(guò)大，或由于截面開(kāi)裂而引起過(guò)大的幾何變形等，致使結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)不再能繼續(xù)承載和使用變形過(guò)大（2）正常使用極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定值影響正常使用或外觀(guān)的變形；影響正常使用或耐久性能的局部損壞（如過(guò)大的裂縫寬度）影響正常使用的振動(dòng)；影響正常使用的其它特定狀態(tài)（如混凝土抗?jié)B）。（3）“破壞安全”極限狀態(tài)在偶然作用發(fā)生時(shí)或發(fā)生后，結(jié)構(gòu)能保持必要的整體穩(wěn)定性（不發(fā)生連續(xù)倒塌）三、結(jié)構(gòu)的失效概率與可靠指標(biāo)作用是指結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力、變形、應(yīng)力、應(yīng)變的所有原因。直接作用系指施加在結(jié)構(gòu)上的集中荷載和分布荷載（自重、車(chē)輛、人群）間接作

5、用指引起結(jié)構(gòu)外加變形和約束變形的因素（如地震，基礎(chǔ)沉降，混凝土收縮，溫度變化等）作用效應(yīng)（S）作用在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)力和變形結(jié)構(gòu)抗力（R）指結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受內(nèi)力和變形的能力結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)方程結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的工作狀態(tài)，可由該結(jié)構(gòu)構(gòu)件所承受的作用效應(yīng)S與結(jié)構(gòu)抗力R兩者的關(guān)系（功能函數(shù)）來(lái)描述當(dāng)Z>0時(shí)，結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)；當(dāng)Z<0時(shí)，結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài)；當(dāng)Z=0時(shí)，結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)；于是極限狀態(tài)方程的表達(dá)式為：若R服從正態(tài)分布SN（），R服從正態(tài)分布RN（），則Z=R-S也服從正態(tài)分布ZN（）Z的概率密度函數(shù)為 （）結(jié)構(gòu)的失效概率為 將Z轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布（即），令，則現(xiàn)定義稱(chēng)為結(jié)構(gòu)可靠指標(biāo)，則

6、由上述關(guān)系可知，b值的大小決定Pf，b值越大，Pf值越小。所以，b和失效概率一樣可作為衡量結(jié)構(gòu)可靠度的一個(gè)指標(biāo)。四、可靠指標(biāo)的兩個(gè)常用公式（1）R、S服從正態(tài)分布SN（），RN（），則功能函數(shù)Z=R-S也服從正態(tài)分布ZN（）： （2）R、S服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布即s服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，服從正態(tài)分布ZN（）：（但均未知），已知?jiǎng)t：及 及 五、目標(biāo)可靠指標(biāo) 目標(biāo)可靠指標(biāo)預(yù)先給定作為設(shè)計(jì)依據(jù)的可靠指標(biāo)（它表示了所要求的結(jié)構(gòu)構(gòu)件預(yù)定的可靠度）相關(guān)因素：工程造價(jià)、使用維護(hù)費(fèi)用、投資風(fēng)險(xiǎn)及社會(huì)影響可靠指標(biāo)大（?。┰靸r(jià)高（?。?、維護(hù)費(fèi)低（高）、投資風(fēng)險(xiǎn)?。ù螅⑸鐣?huì)災(zāi)難程度低（高）（在考慮目標(biāo)可靠指標(biāo)時(shí)，應(yīng)根據(jù)各種

7、結(jié)構(gòu)的重要性急失效后果以?xún)?yōu)化方法獨(dú)立地分析確定）應(yīng)用方法：1、校核法用目標(biāo)可靠指標(biāo)校核結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠指標(biāo)將已設(shè)計(jì)好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件或已建成的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，在給定的作用效應(yīng)和抗力概率模型及有關(guān)的統(tǒng)計(jì)參數(shù)情況下，考慮作用效應(yīng)組合，求出所需求校核構(gòu)件的最小可靠指標(biāo)，以此可靠指標(biāo)與目標(biāo)可靠指標(biāo)進(jìn)行比較，最后評(píng)價(jià)校核構(gòu)件的可靠指標(biāo)。2、直接法直接采用目標(biāo)可靠指標(biāo)進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面設(shè)計(jì)用目標(biāo)可靠指標(biāo)和給定的各種作用效應(yīng)概率模型、統(tǒng)計(jì)參數(shù)，以及抗力的概率模型和有關(guān)的統(tǒng)計(jì)參數(shù)和（變異系數(shù)）下，在規(guī)定的作用效應(yīng)組合下，在由求出抗力的標(biāo)注值，然后進(jìn)行截面設(shè)計(jì)（包括截面尺寸和配筋）。這種設(shè)計(jì)可較全面地考慮各種有關(guān)因素的變異性，

8、在國(guó)內(nèi)外某些特殊的工程結(jié)構(gòu)上采用，在具體設(shè)計(jì)時(shí)要用到概率論與統(tǒng)計(jì)參數(shù)的運(yùn)算，對(duì)于一般的設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)是不熟悉的。、校準(zhǔn)法通過(guò)對(duì)現(xiàn)有設(shè)計(jì)規(guī)范安全度的校核（反演計(jì)算），找出隱含于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中相應(yīng)的可靠指標(biāo)，經(jīng)綜合分析和調(diào)整，據(jù)以制定今后設(shè)計(jì)采用的目標(biāo)可靠指標(biāo)。這實(shí)際上是充分注意到了工程建設(shè)長(zhǎng)期積累的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，繼承現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度水準(zhǔn)，認(rèn)為它總體上來(lái)講是合理的可以接受的。仍采用分項(xiàng)系數(shù)設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì)，但在分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)式中含有目標(biāo)可靠指標(biāo)，使所設(shè)計(jì)的構(gòu)件達(dá)到預(yù)期可靠度。根據(jù)公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 502831999）的規(guī)定，按持久狀況進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，公路橋

9、梁結(jié)構(gòu)的目標(biāo)可靠指標(biāo)應(yīng)符合表表2-2的規(guī)定。表2-2 （持久狀況承載能力極限狀態(tài)）公路橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的目標(biāo)可靠指標(biāo)/相應(yīng)的失效概率 結(jié)構(gòu)安全等級(jí)構(gòu)件破壞類(lèi)型一 級(jí)二 級(jí)三 級(jí)延性破壞4.7/1.30×10-64.2/1.33×10-53.7/1.08×10-4脆性破壞5.2/9.96×10-84.7/1.30×10-64.2/1.33×10-5延性破壞指結(jié)構(gòu)構(gòu)件有明顯變形或其他預(yù)兆的破壞脆性破壞指結(jié)構(gòu)構(gòu)件無(wú)明顯變形或其他預(yù)兆的破壞偶然狀況承載能力極限狀態(tài)：目標(biāo)可靠指標(biāo)應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范（如抗震規(guī)范）的規(guī)定；正常使用極限狀態(tài)：目標(biāo)可靠指標(biāo)可根

10、據(jù)不同類(lèi)型結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和工程經(jīng)驗(yàn)確定；表2-3 公路橋涵結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)安全等級(jí)破壞后果橋涵類(lèi)型結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)一級(jí)很?chē)?yán)重特大橋、重要大橋1.1二級(jí)嚴(yán)重大橋、中橋、重要小橋1.0三級(jí)不嚴(yán)重小橋、涵洞0.9建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB500682001）規(guī)定：結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)的可靠指標(biāo)不應(yīng)低于下表：結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)的目標(biāo)可靠指標(biāo)/相應(yīng)的失效概率 結(jié)構(gòu)安全等級(jí)構(gòu)件破壞類(lèi)型一 級(jí)二 級(jí)三 級(jí)延性破壞3.7/1.08×10-43.2/6.87×10-42.7/3.47×10-3脆性破壞4.2/1.33×10-53.7/1.08×10-43

11、.2/6.87×10-4對(duì)于正常使用極限狀態(tài)，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)可靠性總原則（ISO2394）（1998）規(guī)定：極限狀態(tài)可逆的，可靠指標(biāo)取0（失效概率0.50）；極限狀態(tài)不可逆的，可靠指標(biāo)取1.5（失效概率0.0668）建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB500682001）則作了較靈活的規(guī)定：結(jié)構(gòu)構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)的可靠指標(biāo)宜取01.5，其中極限狀態(tài)可逆程度較高的結(jié)構(gòu)構(gòu)件取較低值，可逆程度較低的結(jié)構(gòu)構(gòu)件取較高值。不可逆極限狀態(tài)產(chǎn)生超越狀態(tài)的作用被移掉后，仍將永久保持超越狀態(tài)的極限狀態(tài)。對(duì)于永久性的局部損傷、不可接受的變形等，正常使用極限狀態(tài)的超越就是不可逆的，一旦出現(xiàn)就引起結(jié)構(gòu)失效（不滿(mǎn)足

12、適用性要求）?？赡鏄O限狀態(tài)產(chǎn)生超越狀態(tài)的作用被移掉后，將不再保持超越狀態(tài)的極限狀態(tài)。它可能引起暫時(shí)的局部損壞、大變形或震動(dòng)?？煽恐笜?biāo)的限值間接代表了人們能夠接受的可靠概率或失效概率，它的確定實(shí)際上并不是一個(gè)純技術(shù)的問(wèn)題，還與一個(gè)國(guó)家特定時(shí)期的社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件、方針政策、社會(huì)心理等非技術(shù)因素有關(guān)，因此可靠指標(biāo)的限值并不是絕對(duì)的，原則上可以調(diào)節(jié)。附注1：SN（）即服從正態(tài)分布，RN（），則功能函數(shù)Z=R-S也服從正態(tài)分布ZN（），且其概率密度函數(shù)而 = 令，則故附注2：即s服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布， ，則功能函數(shù) 服從正態(tài)分布ZN（），且其概率密度函數(shù)為 * * §2-2 “橋規(guī)“的計(jì)算原則一、三種

13、設(shè)計(jì)狀態(tài)1、持久狀況針對(duì)使用階段 設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容2、短暫狀況針對(duì)施工階段 設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容：承載能力極限狀態(tài)(限制應(yīng)力) 結(jié)構(gòu)體系及作用與使用階段不同3、偶然狀況針對(duì)罕遇地震、撞擊 特點(diǎn)：出現(xiàn)概率極小、持續(xù)時(shí)間極短、破壞力極大設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容：承載能力極限狀態(tài) 設(shè)計(jì)原則：主要承重結(jié)構(gòu)不致因非主要承重結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞而而導(dǎo)致喪失承載能力 或允許主要承重結(jié)構(gòu)發(fā)生局部破壞而剩余部分在一段時(shí)間內(nèi)不發(fā)生連續(xù)倒塌二、承載能力極限狀態(tài)計(jì)算承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算以塑性理論為基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)計(jì)算原則是作用效應(yīng)最不利組合的設(shè)計(jì)值，不大于結(jié)構(gòu)抗力的設(shè)計(jì)值 式中：Sd作用效應(yīng)的設(shè)計(jì)值； R結(jié)構(gòu)抗力函數(shù)；結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)；材料設(shè)計(jì)強(qiáng)度；構(gòu)件

14、幾何尺寸設(shè)計(jì)值三、正常使用極限狀計(jì)算原則公路橋梁正常使用極限狀態(tài)橋涵及其構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性的某項(xiàng)限值；例如，結(jié)構(gòu)的變形或震動(dòng)是否過(guò)大；構(gòu)件的裂縫是否出現(xiàn)過(guò)早、過(guò)寬；抗力是否降低過(guò)快，但這些現(xiàn)象并不立即引起結(jié)構(gòu)破壞，造成生命財(cái)產(chǎn)的嚴(yán)重?fù)p失。因此，正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的可靠水平一般要低于承載能力極限狀態(tài)，但如處理不當(dāng)，會(huì)引起橋涵結(jié)構(gòu)的使用壽命縮短、行車(chē)舒適性差、外觀(guān)差、民眾恐懼。計(jì)算理論：彈性理論或彈塑性理論（構(gòu)件材料處于彈性或彈塑性階段）正常使用極限狀態(tài)的計(jì)算主要進(jìn)行下列兩個(gè)方面的驗(yàn)算和耐久性控制：1撓度 2裂縫寬度 3耐久性控制 （1）混凝土耐久性：最大水灰比、最大（?。┧嘤昧?、混凝土

15、最低強(qiáng)度等級(jí)、最大氯離子含量、堿含量（低堿水泥）（2）加強(qiáng)橋面排水和防水層設(shè)計(jì) （3）采用防腐鋼筋（體外力筋、無(wú)粘結(jié)力筋、環(huán)氧樹(shù)脂鋼筋）；加強(qiáng)構(gòu)造鋼筋、控制裂縫發(fā)展；加大混凝土保護(hù)層。§2-3 材料強(qiáng)度的取值一、材料強(qiáng)度的取值原則在實(shí)踐工程中，按同一標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的鋼筋或混凝土各批之間的強(qiáng)度是有差異的。1、材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值是根據(jù)材料強(qiáng)度概率分布的0.05分位值，即具有95%保證率的要求確定的。這說(shuō)明，材料強(qiáng)度的實(shí)際值大于或等于材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的概率在95%以上。根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，材料強(qiáng)度基本符合正態(tài)分布，按照正態(tài)分布密度函數(shù)，經(jīng)計(jì)算可以得到：式中：材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)采用

16、的材料強(qiáng)度的基本代表值，它是設(shè)計(jì)表達(dá)式中材料性能的取值依據(jù)，也是生產(chǎn)中控制材料質(zhì)量的主要依據(jù)。2、材料強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值材料強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值是材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值除以材料性能分項(xiàng)系數(shù)后的值這是考慮適當(dāng)提高結(jié)構(gòu)的安全度并逐步與國(guó)際結(jié)構(gòu)安全度接近，基本表達(dá)式為： 材料性能分項(xiàng)系數(shù)，需根據(jù)不同材料進(jìn)行構(gòu)件分析的可靠指標(biāo)達(dá)到規(guī)定的目標(biāo)可靠指標(biāo)及工程經(jīng)驗(yàn)校驗(yàn)來(lái)確定。二、混凝土強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值1、混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值立方體抗壓強(qiáng)度：標(biāo)準(zhǔn)試件150mm邊長(zhǎng)的立方體試件（每三塊為一組）；標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)生20±3的溫度和相對(duì)濕度90%空氣中養(yǎng)護(hù)28天；規(guī)范試驗(yàn)按“試驗(yàn)規(guī)程”測(cè)試（平均值、中值、無(wú)效）立方體抗壓強(qiáng)度

17、標(biāo)準(zhǔn)值：按“數(shù)理統(tǒng)計(jì)”的方法計(jì)算具有95保證率的立方體抗壓極限強(qiáng)度值，作為砼立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值砼強(qiáng)度等級(jí)： 2、混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 1）、混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值試驗(yàn)表明與大致成線(xiàn)性關(guān)系，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010）偏安全地?。?式中 0.88實(shí)際構(gòu)件與試件混凝土強(qiáng)度之間的差異而取用的折減系數(shù)； 棱柱與立方強(qiáng)度之比值；對(duì)C50及以下取0.76，對(duì)C80取0.82，中間按線(xiàn)性規(guī)律變化； 脆性折減系數(shù)，對(duì)C40及以下取1.0，對(duì)C80取0.87，中間按線(xiàn)性規(guī)律變化；如C40：2）、混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)普通強(qiáng)度砼與高強(qiáng)度砼的試驗(yàn)資料，軸心抗拉強(qiáng)度與立方體抗壓強(qiáng)

18、度的平均值存在如下關(guān)系：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010）給出的砼軸心抗拉強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值與立方體抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值的關(guān)系為： 3）、混凝土軸心抗拉、壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度JTG D622004取混凝土軸心抗壓強(qiáng)度和軸心抗拉強(qiáng)度的材料性能分項(xiàng)系數(shù)均為1.45，接近按二級(jí)安全等級(jí)結(jié)構(gòu)分析的脆性破壞構(gòu)件目標(biāo)可靠指標(biāo)的要求。 三、鋼筋的設(shè)計(jì)強(qiáng)度1、鋼筋抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：有明顯流幅的熱軋鋼筋為屈服強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值 無(wú)明顯流幅的高強(qiáng)鋼絲為條件屈服強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值式中，；，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： （）； （）2、鋼筋抗壓強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：與抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值相同抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： 混凝土極限抗壓強(qiáng)度時(shí)的應(yīng)變，取為0.002§

19、;2-4 作用、作用的代表值和作用效應(yīng)組合 引起結(jié)構(gòu)反應(yīng)的原因可以按其作用的性質(zhì)分成截然不同的兩類(lèi)，一類(lèi)是施加于結(jié)構(gòu)上的外力，如車(chē)輛、人群、結(jié)構(gòu)自重等，它們是直接施加于結(jié)構(gòu)上的，可用“荷載”這一術(shù)語(yǔ)來(lái)概括。另一類(lèi)不是以外力形式施加于結(jié)構(gòu)，它們產(chǎn)生的效應(yīng)與結(jié)構(gòu)本身的特性、結(jié)構(gòu)所處環(huán)境等有關(guān)，如地震、基礎(chǔ)變位、砼收縮和徐變、溫度變化等，它們是間接作用于結(jié)構(gòu)的，如果也稱(chēng)“荷載”，容易引起人們的誤解，因此，目前國(guó)際上普遍地將所有引起結(jié)構(gòu)反應(yīng)的原因統(tǒng)稱(chēng)為“作用”，而“荷載”僅限于表達(dá)施加于結(jié)構(gòu)上的直接作用。一、作用的分類(lèi)永久作用在設(shè)計(jì)使用期內(nèi)，其值不隨時(shí)間變化，或其變化與平均值相比可忽略不計(jì)的作用可變作

20、用在設(shè)計(jì)使用期內(nèi)，其值隨時(shí)間變化，且其變化與平均值相比不可忽略的作用。偶然作用在設(shè)計(jì)使用期內(nèi)出現(xiàn)的概率極小，一旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時(shí)間很短的作用永久作用：結(jié)構(gòu)重力/預(yù)加力/土的重力/土側(cè)壓力/混凝土收縮及徐變作用/水的浮力/基礎(chǔ)變位作用可變作用：汽車(chē)荷載/汽車(chē)沖擊力/汽車(chē)離心力/汽車(chē)引起的土側(cè)壓力/人群荷載/汽車(chē)制動(dòng)力/風(fēng)荷載/流水壓力/冰壓力/溫度作用/支座摩阻力偶然作用：地震作用/船舶或漂流物的撞擊力/汽車(chē)撞擊力二、作用的代表值作用的代表值：作用的標(biāo)準(zhǔn)值、準(zhǔn)永久值、頻遇值作用的標(biāo)準(zhǔn)值是結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，采用的各種作用的基本代表值。其值可根據(jù)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)最大值概率分布的某一分值確定；

21、作用的標(biāo)準(zhǔn)值是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要參數(shù)，關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全問(wèn)題。 永久作用應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值作為代表值（三值相同）；偶然作用取其標(biāo)準(zhǔn)值作為代表值。永久作用的標(biāo)準(zhǔn)值：對(duì)結(jié)構(gòu)自重（包括結(jié)構(gòu)附加重力），可按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)尺寸與材料的重力密度計(jì)算確定偶然作用的標(biāo)準(zhǔn)值：應(yīng)根據(jù)調(diào)查、試驗(yàn)資料，結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)確定其標(biāo)準(zhǔn)值可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按通用規(guī)范的有關(guān)規(guī)定采用?？勺冏饔妙l遇值為可變作用標(biāo)準(zhǔn)值乘以頻遇值系數(shù)1?？勺冏饔脺?zhǔn)永久值為可變作用標(biāo)準(zhǔn)值乘以準(zhǔn)永久值系數(shù)2。可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值：如汽車(chē)荷載（公路級(jí)、公路級(jí)）為車(chē)道荷載或車(chē)輛荷載 1）車(chē)道荷載：均布荷載加集中荷載（用于整體計(jì)算） 公路級(jí)：均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值 集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2）車(chē)

22、道荷載：550kN級(jí)汽車(chē)(用于局部計(jì)算) 技術(shù)指標(biāo)：軸距3.0+1.4+7.0+1.4m；軸重30+120+120+140+140kN；輪距1.8m 應(yīng)用方式：承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)及按彈性階段計(jì)算結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時(shí)應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值作為可變作用的代表值。正常使用極限狀態(tài)按短期效應(yīng)（頻遇）組合設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采用頻遇值作為可變作用的代表值；按長(zhǎng)期效應(yīng)（準(zhǔn)永久）組合設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采用準(zhǔn)永久值作為可變作用的代表值。作用的設(shè)計(jì)值：規(guī)定為作用的標(biāo)準(zhǔn)值乘以相應(yīng)的作用分項(xiàng)系數(shù)。三、作用效應(yīng)組合公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的作用，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行作用效應(yīng)組合，取其最不利效應(yīng)組合進(jìn)行設(shè)計(jì)：只有在結(jié)構(gòu)

23、上可能同時(shí)出現(xiàn)的作用，才進(jìn)行其效應(yīng)的組合。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件需做不同受力方向的驗(yàn)算時(shí)，則應(yīng)以不同方向的最不利的作用效應(yīng)進(jìn)行組合。當(dāng)可變作用的出現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生有利影響時(shí)，該作用不應(yīng)參與組合。實(shí)際不可能同時(shí)出現(xiàn)的作用或同時(shí)參與組合概率很小的作用，按下表規(guī)定不考慮其作用效應(yīng)的組合。可變作用不同時(shí)組合表作用名稱(chēng)不與該作用同時(shí)參與組合的作用汽車(chē)制動(dòng)力流水壓力、冰壓力、支座摩阻力流水壓力汽車(chē)制動(dòng)力、冰壓力冰壓力汽車(chē)制動(dòng)力、流水壓力支座摩阻力汽車(chē)制動(dòng)力施工階段作用效應(yīng)的組合，應(yīng)按計(jì)算需要及結(jié)構(gòu)所處條件而定，結(jié)構(gòu)上的施工人員和施工機(jī)具設(shè)備均應(yīng)作為臨時(shí)荷載加以考慮。組合式橋梁，當(dāng)把底梁作為施工支撐時(shí)，作用效應(yīng)

24、宜分兩個(gè)階段組合，底梁受荷為第一個(gè)階段，組合梁受荷為第二個(gè)階段。多個(gè)偶然作用不同時(shí)參與組合。（一）承載能力極限狀態(tài)作用效應(yīng)組合1 基本組合永久作用的設(shè)計(jì)值效應(yīng)與可變作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為 （121）或 （122）式中：Sud承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合的效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值； 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，按表1-1-1規(guī)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全等級(jí)采用，對(duì)應(yīng)于設(shè)計(jì)安全等級(jí)一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)分別取1.1、1.0和0.9； 第i個(gè)永久作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，對(duì)結(jié)構(gòu)重力：不利時(shí)取1.2，有利時(shí)取1.0；SGik、SGid第i個(gè)永久作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)植和設(shè)計(jì)值； 汽車(chē)（主導(dǎo)）荷載效應(yīng)（含汽車(chē)沖擊力、離心力）的分項(xiàng)系數(shù)

25、，取=1.4。當(dāng)某個(gè)可變作用在效應(yīng)組合中其值超過(guò)汽車(chē)荷載效應(yīng)時(shí)，則該作用取代汽車(chē)荷載，其分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)采用汽車(chē)荷載的分項(xiàng)系數(shù)；對(duì)專(zhuān)為承受某作用而設(shè)置的結(jié)構(gòu)或裝置，設(shè)計(jì)時(shí)該作用的分項(xiàng)系數(shù)取與汽車(chē)荷載同值；計(jì)算人行道板和人行道欄桿的局部荷載，其分項(xiàng)系數(shù)也與汽車(chē)荷載取同值；SQjk、SQjd在作用效應(yīng)組合中除汽車(chē)荷載效應(yīng)（含汽車(chē)沖擊力、離心力）外的其他第j個(gè)可變作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值； （非主導(dǎo)作用效應(yīng)組合系數(shù)）在作用效應(yīng)組合中除汽車(chē)（主導(dǎo)）荷載效應(yīng)（含汽車(chē)沖擊力、離心力）外的其他可變作用效應(yīng)的組合系數(shù)，當(dāng)永久作用與汽車(chē)荷載和人群荷載（或其他一種可變作用）組合時(shí)，人群荷載（或其他一種可變作用）的組合系

26、數(shù)取=0.80；當(dāng)除汽車(chē)荷載（含汽車(chē)沖擊力、離心力）外尚有兩種其他可變作用參與組合時(shí)，其組合系數(shù)取=0.70；尚有三種可變作用參與組合時(shí)，其組合系數(shù)取=0.60；尚有四種及多于四種的可變作用參與組合時(shí)，取=0.50。（即除主導(dǎo)作用外，尚有一種其他可變作用時(shí)取0.8，兩種取0.7，三種取0.6，四種及以上取0.5）設(shè)計(jì)彎橋時(shí)，當(dāng)離心力與制動(dòng)力同時(shí)參與組合時(shí)，制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值或設(shè)計(jì)值按70%取作。2 偶然組合永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用某種代表值效應(yīng)、一種偶然作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)相結(jié)合。偶然作用的效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)取1.0；與偶然作用同時(shí)出現(xiàn)的可變作用，可根據(jù)觀(guān)測(cè)資料和工程經(jīng)驗(yàn)取用適當(dāng)?shù)拇碇怠５卣鹱饔脴?biāo)準(zhǔn)值及其表達(dá)式按現(xiàn)行公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定采用。（二）正常使