第2章鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計計算原理

1、2012東南大學(xué)2 章 1水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)第第2 2章章 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計計算原理鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計計算原理2012東南大學(xué)2 章 2第第2 2章章 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計計算原理鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計計算原理結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的發(fā)展結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的發(fā)展結(jié)構(gòu)的功能要求結(jié)構(gòu)的功能要求概率極限狀態(tài)設(shè)計法概率極限狀態(tài)設(shè)計法荷載及荷載代表值荷載及荷載代表值材料強度標(biāo)準(zhǔn)值材料強度標(biāo)準(zhǔn)值實用設(shè)計表達式實用設(shè)計表達式2012東南大學(xué)2 章 32.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的發(fā)展鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的發(fā)展許可應(yīng)立法（容許應(yīng)力法）許可應(yīng)立法（容許應(yīng)力法）破壞階段法（破損階段法）破壞階段法（破損階段法

2、）極限狀態(tài)設(shè)計法極限狀態(tài)設(shè)計法2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的發(fā)展結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的發(fā)展2012東南大學(xué)2 章 4一、按許可應(yīng)力法設(shè)計一、按許可應(yīng)力法設(shè)計1 1、設(shè)計公式、設(shè)計公式ccccfK2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的發(fā)展結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的發(fā)展（2-1）ysssfK（2-2）使用荷載作用下構(gòu)件截面上的混凝土最大壓應(yīng)力和使用荷載作用下構(gòu)件截面上的混凝土最大壓應(yīng)力和鋼筋的最大拉應(yīng)力；鋼筋的最大拉應(yīng)力；sc,混凝土的許可壓應(yīng)力和鋼筋的許可拉應(yīng)力；混凝土的許可壓應(yīng)力和鋼筋的許可拉應(yīng)力；,ccscKK ,混凝土和鋼筋的安全系數(shù)。混凝土和鋼筋的安全系數(shù)。2012東南大學(xué)2 章 5概念明確，方法簡單概念明確，方法簡單以彈性理論為

3、基礎(chǔ)以彈性理論為基礎(chǔ)使用荷載憑經(jīng)驗取值使用荷載憑經(jīng)驗取值2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的發(fā)展結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的發(fā)展2 2、許可應(yīng)力法方法的特點、許可應(yīng)力法方法的特點2012東南大學(xué)2 章 6二、按破壞階段法設(shè)計二、按破壞階段法設(shè)計1 1、設(shè)計公式、設(shè)計公式KMMu（2-3）M 使用荷載作用下的彎矩；使用荷載作用下的彎矩；Mu 構(gòu)件截面在最終破壞時的極限承載力；構(gòu)件截面在最終破壞時的極限承載力；K 安全系數(shù)。安全系數(shù)。2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的發(fā)展結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的發(fā)展2012東南大學(xué)2 章 72 2、破壞階段法破壞階段法方法的特點方法的特點u概念非常清楚，計算簡便概念非常清楚，計算簡便u計算得出的極限內(nèi)力可由試驗驗

4、證計算得出的極限內(nèi)力可由試驗驗證u驗證了構(gòu)件截面的最終破壞情況驗證了構(gòu)件截面的最終破壞情況u無法確定構(gòu)件在正常使用期間的情況無法確定構(gòu)件在正常使用期間的情況2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的發(fā)展結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的發(fā)展2012東南大學(xué)2 章 8三、按極限狀態(tài)法設(shè)計三、按極限狀態(tài)法設(shè)計半經(jīng)驗半概率極限狀態(tài)設(shè)計法半經(jīng)驗半概率極限狀態(tài)設(shè)計法近似概率極限狀態(tài)設(shè)計法近似概率極限狀態(tài)設(shè)計法全概率極限狀態(tài)設(shè)計法全概率極限狀態(tài)設(shè)計法2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的發(fā)展結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的發(fā)展直接可靠度設(shè)計法直接可靠度設(shè)計法實用設(shè)計表達式實用設(shè)計表達式2012東南大學(xué)2 章 9三、極限狀態(tài)設(shè)計法方法特點三、極限狀態(tài)設(shè)計法方法特點u把單一安全系數(shù)

5、改為多個分項系數(shù)把單一安全系數(shù)改為多個分項系數(shù)u把影響可靠度的因素視為隨機變量把影響可靠度的因素視為隨機變量u以失效概率或可靠指標(biāo)度量結(jié)構(gòu)可靠度以失效概率或可靠指標(biāo)度量結(jié)構(gòu)可靠度u反映結(jié)構(gòu)的全面性能反映結(jié)構(gòu)的全面性能2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的發(fā)展結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的發(fā)展2012東南大學(xué)2 章 102.2 結(jié)構(gòu)的功能要求、荷載效應(yīng)與結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)的功能要求、荷載效應(yīng)與結(jié)構(gòu)抗力一、結(jié)構(gòu)的功能一、結(jié)構(gòu)的功能安全性安全性適用性適用性耐久性耐久性工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本目的是使結(jié)構(gòu)在預(yù)定的使用期工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本目的是使結(jié)構(gòu)在預(yù)定的使用期限內(nèi)能滿足設(shè)計所預(yù)定的各項功能要求，做到安全限內(nèi)能滿足設(shè)計所預(yù)定的各項功能要求，做到

6、安全可靠和經(jīng)濟合理?？煽亢徒?jīng)濟合理。2012東南大學(xué)2 章 111 1、安全性、安全性結(jié)構(gòu)在正常施工和使用情況下能承受可能出現(xiàn)結(jié)構(gòu)在正常施工和使用情況下能承受可能出現(xiàn)的各種荷載和變形。的各種荷載和變形。在偶然事件（如校核洪水位、地震）發(fā)生時和在偶然事件（如校核洪水位、地震）發(fā)生時和發(fā)生后，結(jié)構(gòu)應(yīng)能保持整體承載力和穩(wěn)定性。發(fā)生后，結(jié)構(gòu)應(yīng)能保持整體承載力和穩(wěn)定性。2012東南大學(xué)2 章 122 2、適用性、適用性結(jié)構(gòu)在正常使用荷載下，具有良好的工作性能。結(jié)構(gòu)在正常使用荷載下，具有良好的工作性能。如不發(fā)生影響正常使用的過大的變形（撓度、側(cè)如不發(fā)生影響正常使用的過大的變形（撓度、側(cè)移）、振幅，或產(chǎn)生過

7、大的裂縫寬度。移）、振幅，或產(chǎn)生過大的裂縫寬度。2012東南大學(xué)2 章 133 3、耐久性、耐久性結(jié)構(gòu)的承載力和剛度不應(yīng)結(jié)構(gòu)的承載力和剛度不應(yīng)隨時間隨時間有過大的減小，有過大的減小，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在其預(yù)定使用期間內(nèi)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在其預(yù)定使用期間內(nèi)降低安全性和適用降低安全性和適用性性，縮短使用壽命。，縮短使用壽命。2012東南大學(xué)2 章 144 4、結(jié)構(gòu)的功能要求、結(jié)構(gòu)的功能要求1 1、在正常施工和正常使用時，能承受可能出現(xiàn)的各種作用、在正常施工和正常使用時，能承受可能出現(xiàn)的各種作用（安全性）（安全性）2 2、在正常使用時具有良好的工作性能、在正常使用時具有良好的工作性能（適用性）（適用性）3 3、在正常維

8、護下具有足夠的耐久性能、在正常維護下具有足夠的耐久性能（耐久性）（耐久性）4 4、在設(shè)計規(guī)定的偶然事件發(fā)生時及發(fā)生后，仍能保持必需的、在設(shè)計規(guī)定的偶然事件發(fā)生時及發(fā)生后，仍能保持必需的整體穩(wěn)定性整體穩(wěn)定性（安全性）（安全性）上述三方面的功能要求統(tǒng)稱為結(jié)構(gòu)的可靠性。上述三方面的功能要求統(tǒng)稱為結(jié)構(gòu)的可靠性。2012東南大學(xué)2 章 15二、結(jié)構(gòu)可靠度的定義二、結(jié)構(gòu)可靠度的定義v結(jié)構(gòu)可靠度指在規(guī)定時間內(nèi)、規(guī)定的條件下，結(jié)構(gòu)可靠度指在規(guī)定時間內(nèi)、規(guī)定的條件下，結(jié)構(gòu)完成結(jié)構(gòu)完成預(yù)定功能預(yù)定功能的概率。的概率。v規(guī)定時間指設(shè)計基準(zhǔn)期規(guī)定時間指設(shè)計基準(zhǔn)期T。v規(guī)定的條件指正常設(shè)計、正常施工和正常使用。規(guī)定的條

9、件指正常設(shè)計、正常施工和正常使用。2012東南大學(xué)2 章 16三、極限狀態(tài)的定義及分類三、極限狀態(tài)的定義及分類1 1、極限狀態(tài)的定義、極限狀態(tài)的定義結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能要求，此特定狀態(tài)稱為該足設(shè)計規(guī)定的某一功能要求，此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。功能的極限狀態(tài)。一旦超過這種狀態(tài)，結(jié)構(gòu)就進入失效狀態(tài)。一旦超過這種狀態(tài)，結(jié)構(gòu)就進入失效狀態(tài)。2012東南大學(xué)2 章 172 2、結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)的分類、結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)的分類（1 1）承載能力極限狀態(tài)）承載能力極限狀態(tài)超過該極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)就不能滿足預(yù)定的超過該極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)就

10、不能滿足預(yù)定的安安全性全性要求。要求。（2 2）正常使用極限狀態(tài)）正常使用極限狀態(tài)超過該極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)就不滿足預(yù)定的超過該極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)就不滿足預(yù)定的適用適用性和耐久性性和耐久性要求。要求。2012東南大學(xué)2 章 183 3、承載能力極限狀態(tài)、承載能力極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分喪失結(jié)構(gòu)穩(wěn)定喪失結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；結(jié)構(gòu)形成機動體系而結(jié)構(gòu)形成機動體系而喪失承載能力喪失承載能力；結(jié)構(gòu)發(fā)生滑移、上浮或傾覆等結(jié)構(gòu)發(fā)生滑移、上浮或傾覆等不穩(wěn)定不穩(wěn)定情況；情況；構(gòu)件的截面因構(gòu)件的截面因強度不足強度不足而發(fā)生破壞；而發(fā)生破壞；結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生過大的塑性變形而結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生過大的塑性變形而不適于繼續(xù)承載不

11、適于繼續(xù)承載。2012東南大學(xué)2 章 194 4、正常使用極限狀態(tài)、正常使用極限狀態(tài)v產(chǎn)生過大的變形，影響正常使用和外觀；產(chǎn)生過大的變形，影響正常使用和外觀；v產(chǎn)生過寬的裂縫，對耐久性有影響或者產(chǎn)生人產(chǎn)生過寬的裂縫，對耐久性有影響或者產(chǎn)生人們心理上不能接受的感覺；們心理上不能接受的感覺；v產(chǎn)生過大的振動影響使用。產(chǎn)生過大的振動影響使用。2012東南大學(xué)2 章 20 Notes! 結(jié)構(gòu)設(shè)計首先要滿足承載能力的結(jié)構(gòu)設(shè)計首先要滿足承載能力的要求，以保證結(jié)構(gòu)安全使用；然后按要求，以保證結(jié)構(gòu)安全使用；然后按正常使用極限狀態(tài)進行校核，以保結(jié)正常使用極限狀態(tài)進行校核，以保結(jié)構(gòu)的適用性及耐久性。構(gòu)的適用性及耐

12、久性。2012東南大學(xué)2 章 21二、荷載效應(yīng)與結(jié)構(gòu)抗力二、荷載效應(yīng)與結(jié)構(gòu)抗力1 1、荷載與作用、荷載與作用荷載荷載 由各種環(huán)境因素產(chǎn)生的直接作用在結(jié)構(gòu)上的各由各種環(huán)境因素產(chǎn)生的直接作用在結(jié)構(gòu)上的各種力，種力，例如重力、土壓力、水壓力、風(fēng)壓力例如重力、土壓力、水壓力、風(fēng)壓力；作用作用 將能使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生效應(yīng)的各種因素總稱為作用；將能使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生效應(yīng)的各種因素總稱為作用；直接作用直接作用 直接作用在結(jié)構(gòu)上的各種荷載；直接作用在結(jié)構(gòu)上的各種荷載；間接作用間接作用 能夠引起結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變形等效應(yīng)的非直接能夠引起結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變形等效應(yīng)的非直接作用因素，作用因素，如地震、溫度變化、基礎(chǔ)不均勻沉降等。如地震、溫度變

13、化、基礎(chǔ)不均勻沉降等。2012東南大學(xué)2 章 222 2、荷載效應(yīng)、荷載效應(yīng) S Sv荷載是決定荷載效應(yīng)的主要因素。荷載是決定荷載效應(yīng)的主要因素。v荷載效應(yīng)與荷載成正比。荷載效應(yīng)與荷載成正比。v由于荷載的離散性，荷載效應(yīng)是一個隨機變量由于荷載的離散性，荷載效應(yīng)是一個隨機變量PlMS41S = S(Q)2012東南大學(xué)2 章 233、結(jié)構(gòu)抗力、結(jié)構(gòu)抗力 R 截面尺寸和截面尺寸和材料強度材料強度是決定是決定結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)抗力的主要因素。的主要因素。由于材料強度的離散性、構(gòu)件幾何特征的不定性和由于材料強度的離散性、構(gòu)件幾何特征的不定性和計算模式的不定性，結(jié)構(gòu)抗力是一個計算模式的不定性，結(jié)構(gòu)抗力是一個隨

14、機變量隨機變量)2(0 xhAfMRsyuR = R(fc , fy , ak , )2012東南大學(xué)2 章 242.3 2.3 概率極限狀態(tài)設(shè)計法概率極限狀態(tài)設(shè)計法結(jié)構(gòu)功能的表達結(jié)構(gòu)功能的表達 0 結(jié)構(gòu)可靠結(jié)構(gòu)可靠 Z=R-S =0 極限狀態(tài)極限狀態(tài) 0 結(jié)構(gòu)失效結(jié)構(gòu)失效2.3 2.3 概率極限狀態(tài)設(shè)計法概率極限狀態(tài)設(shè)計法S為荷載效應(yīng)，荷載在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上引起的內(nèi)力和變形。為荷載效應(yīng)，荷載在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上引起的內(nèi)力和變形。 R為結(jié)構(gòu)抗力，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抵抗荷載效應(yīng)的能力。為結(jié)構(gòu)抗力，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抵抗荷載效應(yīng)的能力。2012東南大學(xué)2 章 25一、極限狀態(tài)方程一、極限狀態(tài)方程 上式表示結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)，稱為

15、極限狀態(tài)上式表示結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)，稱為極限狀態(tài)方程。方程。0),(SRSRgZ2012東南大學(xué)2 章 26 由于由于S 、R的不確定性，無論如何設(shè)計結(jié)的不確定性，無論如何設(shè)計結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)都有失效的可能性存在。構(gòu)，結(jié)構(gòu)都有失效的可能性存在。2.3 2.3 概率極限狀態(tài)設(shè)計法概率極限狀態(tài)設(shè)計法2012東南大學(xué)2 章 27二、失效概率二、失效概率失效概率指結(jié)構(gòu)構(gòu)件處于失效狀態(tài)的概率，一般用失效概率指結(jié)構(gòu)構(gòu)件處于失效狀態(tài)的概率，一般用 表示。表示。失效概率越小，結(jié)構(gòu)可靠性越大。因此可用失效概率越小，結(jié)構(gòu)可靠性越大。因此可用失效概率定失效概率定量表示結(jié)構(gòu)可靠性的大小量表示結(jié)構(gòu)可靠性的大小。當(dāng)失效概率當(dāng)失效

16、概率pf小于某個值時，結(jié)構(gòu)失效的可能性很小，小于某個值時，結(jié)構(gòu)失效的可能性很小，可認(rèn)為結(jié)構(gòu)設(shè)計是可靠的。該失效概率限值稱為容許失可認(rèn)為結(jié)構(gòu)設(shè)計是可靠的。該失效概率限值稱為容許失效概率效概率pf。fp2.3 2.3 概率極限狀態(tài)設(shè)計法概率極限狀態(tài)設(shè)計法2012東南大學(xué)2 章 28三、可靠指標(biāo)三、可靠指標(biāo) v假定假定R、S 服從正態(tài)分布，則服從正態(tài)分布，則Z也服從正態(tài)分布，也服從正態(tài)分布，Z的平的平均值均值Z和標(biāo)準(zhǔn)差和標(biāo)準(zhǔn)差Z為：為：失效概率為失效概率為v令令 = Z / Z，稱稱為結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)。為結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)。220P(0)( )(0)()ZfZpZf z dzF 2.3 2.3 概率極限狀

17、態(tài)設(shè)計法概率極限狀態(tài)設(shè)計法2012東南大學(xué)2 章 29與與pf之間的關(guān)系之間的關(guān)系可靠指標(biāo)與結(jié)構(gòu)失效概率具有一一對應(yīng)關(guān)系；可靠指標(biāo)與結(jié)構(gòu)失效概率具有一一對應(yīng)關(guān)系；結(jié)構(gòu)的可靠度轉(zhuǎn)而由可靠指標(biāo)結(jié)構(gòu)的可靠度轉(zhuǎn)而由可靠指標(biāo)來描述。來描述。 2.72.73.23.23.73.74.24.2 p pf f3.53.51010-3-36.96.91010-4-41.11.11010-4-41.31.31010-5-52.2 2.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計的概念概率極限狀態(tài)設(shè)計的概念2012東南大學(xué)2 章 30四、目標(biāo)可靠指標(biāo)四、目標(biāo)可靠指標(biāo) T T目標(biāo)可靠指標(biāo)目標(biāo)可靠指標(biāo)T是設(shè)計規(guī)范規(guī)定的作為設(shè)計依據(jù)是設(shè)計規(guī)范規(guī)

18、定的作為設(shè)計依據(jù)的可靠指標(biāo)，它表示設(shè)計所預(yù)期達到的結(jié)構(gòu)可靠的可靠指標(biāo)，它表示設(shè)計所預(yù)期達到的結(jié)構(gòu)可靠度。度。要使結(jié)構(gòu)設(shè)計既安全可靠，又經(jīng)濟合理，則在規(guī)要使結(jié)構(gòu)設(shè)計既安全可靠，又經(jīng)濟合理，則在規(guī)定的條件下，定的條件下， T 。即失效概率應(yīng)低于允許失效概率即失效概率應(yīng)低于允許失效概率pf， pfpf。2.3 2.3 概率極限狀態(tài)設(shè)計法概率極限狀態(tài)設(shè)計法2012東南大學(xué)2 章 31五、承載能力極限狀態(tài)的目標(biāo)可靠指標(biāo)五、承載能力極限狀態(tài)的目標(biāo)可靠指標(biāo) T T破壞類型破壞類型安全級別安全級別級級級級級級延性破壞延性破壞3.73.73.23.22.72.7脆性破壞脆性破壞4.24.23.73.73.23.

19、22.3 2.3 概率極限狀態(tài)設(shè)計法概率極限狀態(tài)設(shè)計法2012東南大學(xué)2 章 32六、結(jié)構(gòu)安全級別六、結(jié)構(gòu)安全級別水工砼結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)水工建筑物的級別，采用不水工砼結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)水工建筑物的級別，采用不同的水工建筑物結(jié)構(gòu)安全級別。不同安全級別可靠度水同的水工建筑物結(jié)構(gòu)安全級別。不同安全級別可靠度水平要求不同。平要求不同。水工建筑物結(jié)構(gòu)安全級別水工建筑物結(jié)構(gòu)安全級別水工建筑物級別水工建筑物級別水工建筑物安全級別水工建筑物安全級別1 12 2，3 34 4，5 52.3 2.3 概率極限狀態(tài)設(shè)計法概率極限狀態(tài)設(shè)計法2012東南大學(xué)2 章 332.4 荷載代表值和材料標(biāo)準(zhǔn)值荷載代表值和材料標(biāo)

20、準(zhǔn)值1 1、荷載的分類、荷載的分類 荷載按其隨時間的變異性和出現(xiàn)的可荷載按其隨時間的變異性和出現(xiàn)的可能性的不同分為三類：能性的不同分為三類： 永久荷載永久荷載 可變荷載可變荷載 偶然荷載偶然荷載2.4 2.4 荷載代表值和材料標(biāo)準(zhǔn)值荷載代表值和材料標(biāo)準(zhǔn)值2012東南大學(xué)2 章 342 2、荷載代表值、荷載代表值在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)不同的極限狀態(tài)設(shè)計要在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)不同的極限狀態(tài)設(shè)計要求，采用不同的荷載數(shù)值，即荷載代表值：求，采用不同的荷載數(shù)值，即荷載代表值：標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、頻遇值及準(zhǔn)永久值。準(zhǔn)值、組合值、頻遇值及準(zhǔn)永久值。荷載標(biāo)準(zhǔn)值是荷載的基本代表值，其他代表值荷載標(biāo)準(zhǔn)值是荷載的基本代

21、表值，其他代表值是以它為基礎(chǔ)再乘以相應(yīng)的系數(shù)后得出的。是以它為基礎(chǔ)再乘以相應(yīng)的系數(shù)后得出的。2.4 2.4 荷載代表值和材料標(biāo)準(zhǔn)值荷載代表值和材料標(biāo)準(zhǔn)值2012東南大學(xué)2 章 353 3、荷載標(biāo)準(zhǔn)值、荷載標(biāo)準(zhǔn)值指荷載在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)可能出現(xiàn)的最大值。指荷載在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)可能出現(xiàn)的最大值。應(yīng)根據(jù)荷載最大值的概率分布的某一分位值確定。應(yīng)根據(jù)荷載最大值的概率分布的某一分位值確定。2.4 2.4 荷載代表值和材料標(biāo)準(zhǔn)值荷載代表值和材料標(biāo)準(zhǔn)值2012東南大學(xué)2 章 364 4、荷載準(zhǔn)永久值、荷載準(zhǔn)永久值v可變荷載在結(jié)構(gòu)設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)經(jīng)常作用的那一部可變荷載在結(jié)構(gòu)設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)經(jīng)常作用的那一部分荷載，它對結(jié)構(gòu)的

22、影響類似永久荷載。分荷載，它對結(jié)構(gòu)的影響類似永久荷載。v可變荷載的準(zhǔn)永久值由其標(biāo)準(zhǔn)值可變荷載的準(zhǔn)永久值由其標(biāo)準(zhǔn)值Q Qk k乘以相應(yīng)的長乘以相應(yīng)的長期組合系數(shù)期組合系數(shù)( (1)1)得出。得出。v荷載準(zhǔn)永久值用于正常使用極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)荷載準(zhǔn)永久值用于正常使用極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)長期組合中。長期組合中。2.4 2.4 荷載代表值和材料標(biāo)準(zhǔn)值荷載代表值和材料標(biāo)準(zhǔn)值2012東南大學(xué)2 章 375 5、荷載組合值、荷載組合值各種可變荷載不可能各種可變荷載不可能同時以其最大值同時以其最大值出現(xiàn)，除一個出現(xiàn)，除一個主要可變荷載外，其余可變荷載應(yīng)在其標(biāo)準(zhǔn)值上乘主要可變荷載外，其余可變荷載應(yīng)在其標(biāo)準(zhǔn)值上乘以

23、小于以小于1 1的組合系數(shù)對可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值進行折減。的組合系數(shù)對可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值進行折減。水工設(shè)計中，習(xí)慣上不考慮可變荷載組合時的折減。水工設(shè)計中，習(xí)慣上不考慮可變荷載組合時的折減。2.4 2.4 荷載代表值和材料標(biāo)準(zhǔn)值荷載代表值和材料標(biāo)準(zhǔn)值2012東南大學(xué)2 章 386 6、材料強度標(biāo)準(zhǔn)值、材料強度標(biāo)準(zhǔn)值材料強度的標(biāo)準(zhǔn)值由其概率分布的某一分位值材料強度的標(biāo)準(zhǔn)值由其概率分布的某一分位值來確定。來確定。fk=f (1-1.645f)2.4 2.4 荷載代表值和材料標(biāo)準(zhǔn)值荷載代表值和材料標(biāo)準(zhǔn)值2012東南大學(xué)2 章 39砼立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值砼立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值fcuk（1 1）砼強度標(biāo)準(zhǔn)值）砼強

24、度標(biāo)準(zhǔn)值)645. 11 (645. 1cucucucucukfffff31cu32)645. 11 (23. 0cuktkfff砼軸心抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值砼軸心抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值fck砼軸心抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值砼軸心抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值ftkcukck67. 0ff2.4 2.4 荷載代表值和材料標(biāo)準(zhǔn)值荷載代表值和材料標(biāo)準(zhǔn)值2012東南大學(xué)2 章 40（2 2）鋼筋強度標(biāo)準(zhǔn)值）鋼筋強度標(biāo)準(zhǔn)值v受拉熱軋鋼筋采用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的屈服強度受拉熱軋鋼筋采用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的屈服強度（出廠檢驗的廢品限值）作為標(biāo)準(zhǔn)值（出廠檢驗的廢品限值）作為標(biāo)準(zhǔn)值 f fykyk，其，其保證率不小于保證率不小于95%95%。v對于無明顯屈服點的鋼

25、筋，采用國標(biāo)規(guī)定的極對于無明顯屈服點的鋼筋，采用國標(biāo)規(guī)定的極限抗拉強度作為標(biāo)準(zhǔn)值限抗拉強度作為標(biāo)準(zhǔn)值f fstkstk，其保證率也不小，其保證率也不小于于95%95%。2.42.4荷載代表值和材料標(biāo)準(zhǔn)值荷載代表值和材料標(biāo)準(zhǔn)值2012東南大學(xué)2 章 412.5 水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的實用設(shè)計表達式的實用設(shè)計表達式u水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（DL/T5057-2009）簡稱）簡稱DL5057，采用概率極限狀態(tài)設(shè)計原則，用，采用概率極限狀態(tài)設(shè)計原則，用5個分項系數(shù)的個分項系數(shù)的設(shè)計表達式進行設(shè)計；設(shè)計表達式進行設(shè)計；u水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)

26、計規(guī)范（SL191-2008）簡稱）簡稱SL191，采用多系數(shù)分析基礎(chǔ)上的安全系數(shù)表達式進行設(shè)計。采用多系數(shù)分析基礎(chǔ)上的安全系數(shù)表達式進行設(shè)計。2012東南大學(xué)2 章 42一、一、 DL5057規(guī)范實用設(shè)計表達式規(guī)范實用設(shè)計表達式（一）分項系數(shù)（一）分項系數(shù)實用設(shè)計表達式把可靠指標(biāo)實用設(shè)計表達式把可靠指標(biāo)用用五個分項系數(shù)五個分項系數(shù)來反映，來反映，對影響結(jié)構(gòu)抗力和荷載效應(yīng)的材料強度和荷載采用相應(yīng)對影響結(jié)構(gòu)抗力和荷載效應(yīng)的材料強度和荷載采用相應(yīng)的的設(shè)計值設(shè)計值和和標(biāo)準(zhǔn)值。標(biāo)準(zhǔn)值。01dSR 2012東南大學(xué)2 章 431、結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)、結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)0結(jié)構(gòu)安全級別為結(jié)構(gòu)安全級別為、級的結(jié)構(gòu)構(gòu)件

27、，級的結(jié)構(gòu)構(gòu)件， DL/T5057中中0分別取為分別取為1.1、1.0及及0.9，反映不同安，反映不同安全級別的的可靠度水平要求不同。全級別的的可靠度水平要求不同。SL191中中0分別取為分別取為1.1、1.0及及0.95 。2012東南大學(xué)2 章 442、設(shè)計狀況系數(shù)、設(shè)計狀況系數(shù)持久狀況持久狀況。在結(jié)構(gòu)運行使用過程中，不僅出現(xiàn)且持續(xù)時。在結(jié)構(gòu)運行使用過程中，不僅出現(xiàn)且持續(xù)時間很長，一般與設(shè)計基準(zhǔn)期為同一量級的設(shè)計狀況。間很長，一般與設(shè)計基準(zhǔn)期為同一量級的設(shè)計狀況。短暫狀況短暫狀況。在結(jié)構(gòu)施工（安裝）、檢修或使用過程中短。在結(jié)構(gòu)施工（安裝）、檢修或使用過程中短暫出現(xiàn)的設(shè)計狀況。暫出現(xiàn)的設(shè)計狀

28、況。偶然狀況偶然狀況。在結(jié)構(gòu)使用過程中，出現(xiàn)概率很小，持續(xù)時。在結(jié)構(gòu)使用過程中，出現(xiàn)概率很小，持續(xù)時間很短的設(shè)計狀況。間很短的設(shè)計狀況。設(shè)計狀況系數(shù)設(shè)計狀況系數(shù)反映不同設(shè)計狀況其可靠度水平要求不反映不同設(shè)計狀況其可靠度水平要求不同。同。2012東南大學(xué)2 章 453 3、荷載分項系數(shù)、荷載分項系數(shù) G G、 Q Qu用來用來考慮荷載超過標(biāo)準(zhǔn)值的可能性，在水工建考慮荷載超過標(biāo)準(zhǔn)值的可能性，在水工建筑物設(shè)計中，它實質(zhì)上就是筑物設(shè)計中，它實質(zhì)上就是“超載系數(shù)超載系數(shù)”。u荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以相應(yīng)的荷載分項系數(shù)后即為荷荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以相應(yīng)的荷載分項系數(shù)后即為荷載設(shè)計值。載設(shè)計值。u按水工建筑物荷載設(shè)計規(guī)范取用

29、，其值大按水工建筑物荷載設(shè)計規(guī)范取用，其值大小主要依據(jù)荷載的變異程度大小。小主要依據(jù)荷載的變異程度大小。2012東南大學(xué)2 章 46考慮材料的離散性和施工偏差帶來的材料實際強度考慮材料的離散性和施工偏差帶來的材料實際強度低于其強度標(biāo)準(zhǔn)值，在承載能力極限狀態(tài)采用材料低于其強度標(biāo)準(zhǔn)值，在承載能力極限狀態(tài)采用材料強度設(shè)計值，即強度標(biāo)準(zhǔn)值除以相應(yīng)的材料強度分強度設(shè)計值，即強度標(biāo)準(zhǔn)值除以相應(yīng)的材料強度分項系數(shù)。項系數(shù)。4、砼和鋼筋的強度分項系數(shù)、砼和鋼筋的強度分項系數(shù)c、sykckycscffff2012東南大學(xué)2 章 475、結(jié)構(gòu)系數(shù)、結(jié)構(gòu)系數(shù)d用來考慮荷載分項系數(shù)和材料強度系數(shù)沒能反用來考慮荷載分項

30、系數(shù)和材料強度系數(shù)沒能反映的對結(jié)構(gòu)可靠度有影響的因素，如荷載效應(yīng)映的對結(jié)構(gòu)可靠度有影響的因素，如荷載效應(yīng)和抗力計算模式的不定性。和抗力計算模式的不定性。2012東南大學(xué)2 章 48S荷載效應(yīng)組合設(shè)計值；荷載效應(yīng)組合設(shè)計值；R結(jié)構(gòu)抗力，即結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面承載力。結(jié)構(gòu)抗力，即結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面承載力。01dSR （二）承載能力極限狀態(tài)的設(shè)計表達式（二）承載能力極限狀態(tài)的設(shè)計表達式2012東南大學(xué)2 章 491 1、荷載效應(yīng)的基本組合、荷載效應(yīng)的基本組合1122GGkQQ kQQ kSSSS2 2、荷載效應(yīng)偶然組合、荷載效應(yīng)偶然組合1122GGkQQ kQQ kAkSSSSS2012東南大學(xué)2 章 50S

31、k正常使用極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值組合；正常使用極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值組合；c結(jié)構(gòu)達到正常使用要求所規(guī)定的變形、裂縫結(jié)構(gòu)達到正常使用要求所規(guī)定的變形、裂縫寬度或應(yīng)力等限值；寬度或應(yīng)力等限值；R結(jié)構(gòu)抗力，即結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面承載力。結(jié)構(gòu)抗力，即結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面承載力。0(,)kkkkkS G Qfac（二）正常使用極限狀態(tài)的設(shè)計表達式（二）正常使用極限狀態(tài)的設(shè)計表達式2012東南大學(xué)2 章 51二、二、SL191規(guī)范實用設(shè)計表達式規(guī)范實用設(shè)計表達式 采用安全系數(shù)表達式設(shè)計采用安全系數(shù)表達式設(shè)計u規(guī)定材料強度和荷載取值；規(guī)定材料強度和荷載取值；u采用極限狀態(tài)設(shè)計法進行設(shè)計；采用極限狀態(tài)設(shè)計法進行設(shè)計；

32、u采用多系數(shù)分析方法；采用多系數(shù)分析方法；u將幾個系數(shù)合并為一個安全系數(shù)將幾個系數(shù)合并為一個安全系數(shù)2012東南大學(xué)2 章 52K承載力安全系數(shù)，應(yīng)不小于表承載力安全系數(shù)，應(yīng)不小于表2-7規(guī)定值；規(guī)定值；S荷載效應(yīng)組合設(shè)計值；荷載效應(yīng)組合設(shè)計值；R結(jié)構(gòu)抗力，即結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面承載力。結(jié)構(gòu)抗力，即結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面承載力。0dKSRK （一）承載能力極限狀態(tài)實用設(shè)計表達式（一）承載能力極限狀態(tài)實用設(shè)計表達式2012東南大學(xué)2 章 531 1、荷載效應(yīng)的基本組合、荷載效應(yīng)的基本組合12121.051.201.201.10G kG kQ kQ kSSSSS（1）當(dāng)永久荷載對結(jié)構(gòu)起不利作用時）當(dāng)永久荷載對結(jié)構(gòu)起不利作用時（2）當(dāng)永久荷載對結(jié)構(gòu)起有利作用時）當(dāng)永久荷載對結(jié)構(gòu)起有利作用時1212