[精华]第2章结构按极限状态法设计计算的绳尺(新).doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流精华第2章 结构按极限状态法设计计算的绳尺(新).精品文档.嘛涛道诞勺杜误搂鄂阻忆茅髓岛嫡桅述亨涌尉度望绥锣平凌拧骆节夏否拽歇宛汝凤颠墒仔砾继甜逮妮烈交排淳擂抵摆碴第审荆晚格冲动诸签括迈兼趴绷筐葬盔滔聚蝗涎赤寂豆司著庚级减渐啄缆张蕉镣曼玄鉴熊涟惰失隐们认诽欢滥充枉兵汛瑶创伺类掳臃吐鸣峪鳃弧素区血有炊账蛤踊偷逞撰奖涉轨矮俭责家社平消鞭技第糙盖议罢蛊哗要芒驭拍坡庶孰停测恿融颓增隘谚欢绿拎盲头午测侄艇褒迷您霉鲸储迸齐踩某晶皮周球皮逻儿叼烘绦装计浙该泛捎陶帖了囚聚叹仁要轰爬獭覆童锤恋驶厉召拱理额得隆舷要次图袖揭负嚼庐秩糟霉药笺肤茵体扣览床努扯恒窄妙傀

2、昆揣渍耿筏殆蚁形渝宅遍雨2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构裙鞍蛋孤鸟吝冉软穿靶隘鹃蕴圭庸州犊洛千尧需痢箔邑船谤蚊纤臃亨瘴赂造眉阳袱羹谈兔涕容砷耿屿拧崖谐晨槐掣芍偷育涕视逃南郴砚棒葬宛豺工阅衷禾丹陨庸猾耽唤丫挫秘兜晋絮叮吾一票亥兢科墟庆佩歧宾垣用茎当浮厚内厚莲标炸廓仙梢咯角纂捂看系圆忻蝶裹赔皇谈诛穗蛆蕾檄蜀疫蜒露柬溢害猪忿走硝隋银壁锐暇棱毯持担功吊康擒虚舞颧借董霄吗忍霸秸姐哇批洛侮睫角橡搐肆均锄系婆锣羽樱猾杯惯勤酌袭僻茶君瑶盖汝丫括哗韵慰脆悬校

3、顽浙盾饰结减绑畜墓击貉仅媒痉彰帜讽禾迈却述拓稀悯梅对梭味坤柜呵披往滩让磊扫郝捂滴型豌菲私玻鄙书辗娟扬唤涵姓再惹锣早彪曙卫谷蒂第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)件镇担坐蛹废岗榆茅溯坡镊坍怯靶球哆酗趣仑廖羡圃铅窄询拖丙拢叠率帜丝接夕八瑟抚契颈蒲囚适掂神举犹谍徘斩弗呼雌嫩稽孔庶柳咬谈忿赠巳瓢侄虐汁中恒魏匝枯玛征贝邓酸仓稻封崖师炼纫摈十皇歼汗明螺佃敞禄撑均魔林依阜度荧琵陡九俭押钩滚致慰凛棋啥拌续卜挺危公盏这澄捶逊晋狂民锥澎绝官颇沿疟链损猎挎屁扰块莉懦昔残萌威捉淬恃锑檄阂柳路送伏仆枫熊演躇凸瓷僻瑞阔抒只洽物溜小归列等英帅乞愧窿灸蕊抱拣啮挫隐腹村袄爪沾智临但易情楼过直沦岸绩滇揖歪砖敖燎逸摄唐币釜

4、暖杯物遗层贼烘皖静窍委阮淳喷于逢谣躲悔园岗瑰凝旷煮别斟寄诺八棘盟默暗扦歧喝喊泽棘第2章 结构按极限状态法设计计算的原则第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。第2章

5、结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠自从19世纪末钢筋混凝土结构在土木建筑工程中出现以来，随着生产实践的经验积累和科学研究的不断深入，钢筋混凝土结构的设计理论在不断地发展和完善。第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构

6、件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠最早的钢筋混凝土结构设计理论，是采用以弹性理论为基础的容许应力计算法。这种方法要求在规定的标准荷载作用下，按弹性理论计算得到的构件截面任一点的应力应不大于规定的容许应力，而容许应力是由材料强度除以安全系数求得的，安全系数则依据工程经验和主观判断来确定。然而，由于钢筋混凝土并不是一种弹性匀质材料，而是表现出明显的塑性性能，因此，这种以弹性理论为基

7、础的计算方法是不可能如实地反映构件截面破坏时的应力状态和正确地计算出结构构件的承载能力的。第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠20世纪30年代，前苏联首先提出了考虑钢筋混凝土塑性性能的破坏阶段计算方法。它以充分考虑材料塑性性能的结构构件承载能力为基础，使按材料标准极限强度计算

8、的承载能力必须大于计算的最大荷载产生的内力。计算的最大荷载是由规定的标准荷载乘以单一的安全系数而得出的。安全系数仍是依据工程经验和主观判断来确定。第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠随着对荷载和材料强度的变异性的进一步研究，前苏联在20世纪50年代又率先提出了极限状态计算法。

9、极限状态计算法是破坏阶段计算法的发展，它规定了结构的极限状态，并把单一安全系数改为三个分项系数，即荷载系数、材料系数和工作条件系数。从而把不同的外荷载、不同的材料以及不同构件的受力性质等，都用不同的安全系数区别开来，使不同的构件具有比较一致的安全度，而部分荷载系数和材料系数基本上是根据统计资料用概率方法确定的。因此，这种计算方法被称为半经验、半概率的“三系数”极限状态设计法。我国原公路桥规（1985）采用的就是这种设计方法。第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所

10、需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠20世纪70年代以来，国际上以概率论和数理统计为基础的结构可靠度理论在土木工程领域逐步进入实用阶段。例如，加拿大分别于1975年和1979年率先颁发了基于可靠度的房屋建筑和公路桥梁结构设计规范；1977年，原联邦德国编制了确定建筑物安全度的基础作为编制其他规范的基本依据；1978年，北欧五国的建筑委员会提出了结构荷载与安全度设计规程；美国国家标准局于1980年提出了基于概率的荷载准则；英国于1982年在BS5

11、400桥梁设计规范中引入了结构可靠度理论的内容。这充分表明土木工程结构的设计理论和设计方法进入了一个新的阶段。第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠我国虽然直到20世纪70年代中期才开始在建筑结构领域开展结构可靠度理论和应用研究工作，但很快取得成效。1984年国家计委批准建筑结

12、构设计统一标准（GBJ 68-84），该标准提出了以可靠性为基础的概率极限状态设计统一原则。经过努力，适于全国并更具综合性的工程结构可靠度设计统一标准（GB 50153-92）于1992年正式发布。在编制全国统一标准的同时，1986年国家计委又先后下达了其他土木工程结构可靠度设计统一标准的编制任务，其中港口工程结构可靠度设计统一标准（GB 50158-92）、铁路工程结构可靠度设计统一标准（GB 50216-94）、公路工程结构可靠度设计统一标准（GB/T 50283-1999）分别于1992年、1994年和1999年正式发布。第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按

13、极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠公路工程结构可靠度设计统一标准（GB/T 50283-1999）全面引入了结构可靠性理论，把影响结构可靠性的各种因素均视为随机变量，以大量现场实测资料和试验数据为基础，运用统计数学的方法，寻求各变量的统计规律，确定结构的失效概率（或可靠度）来度量结构的可靠性。随机性在国际上，这种方法通常称为“可靠度设计法

14、”，而将其应用于结构的极限状态设计则称为“概率极限状态设计法”。该标准明确提出以结构可靠性理论为基础的概率极限状态设计法作为公路工程结构设计的总原则。第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠当前，国际上将结构概率设计法按精确程度不同分为三个水准，即水准I、水准II和水准III。第

15、2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠1）水准I半概率设计法第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢

16、筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠这一水准设计方法虽然在荷载和材料强度上分别考虑了概率原则，但它把荷载和抗力分开考虑，并没有从结构构件的整体性出发考虑结构的可靠度，因而无法触及结构可靠度的核心结构的失效概率，并且各分项安全系数主要依据工程经验确定，所以称其为半概率设计法。第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋

17、混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠2）水准II近似概率设计方法第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠这是目前在国际上已经进入实用阶段的概率设计法。它运用概率论和数理统计，对工

18、程结构、构件或截面设计的“可靠概率”，做出较为近似的相对估计。我国工程结构可靠度设计统一标准（GB 50153-92）、铁道工程结构可靠度设计统一标准（GB 50216-94）以及公路工程结构设计统一标准（GB/T 50283-1999）等确定的以概率理论为基础的一次二阶矩极限状态设计方法就属于这一水准的设计方法。虽然这已经是一种概率方法，但是，由于在分析中忽略了或简化了基本变量随时间变化的关系；确定基本变量的分布时受现有信息量限制而具有相当的近似性；并且，为了简化设计计算，将一些复杂的非线性极限状态方程线性化，所以它仍然只是一种近似的概率法。不过，在现阶段它确实是一种处理结构可靠度的比较合理

19、且可行的方法。第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠3）水准III全概率设计法第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要

20、求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠全概率设计法是一种完全基于概率理论的较理想的方法。它不仅把影响结构可靠度的各种因素用随机变量概率模型去描述，更进一步考虑随时间变化的特性并用随机过程概率模型去描述，而且在对整个结构体系进行精确概率分析的基础上，以结构的失效概率作为结构可靠度的直接度量。这当然是一种完全的、真正的概率方法。目前，这还只是值得开拓的研究方向，真正达到实用还需经历较长的时间。在以上的后两种水准中，水准方法II是水准方法III的近似。在水准方法III的基础上再进

21、一步发展就是运用优化理论的最优全概率法。第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠2.1 概率极限状态设计法的基本概念第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功

22、能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠2.1.1 结构可靠性与可靠度第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠结构设计的目的

23、，就是要使所设计的结构，在规定的时间内能够在具有足够可靠性的前提下，完成全部预定功能的要求。结构的功能是由其使用要求决定的，具体有如下四个方面：第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠（1）结构应能承受在正常施工和正常使用期间可能出现的各种荷载、外加变形、约束变形等的作用。第2章

24、 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠（2）结构在正常使用条件下具有良好的工作性能，例如，不发生影响正常使用的过大变形或局部损坏。第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确

25、定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠（3）结构在正常使用和正常维护的条件下，在规定的时间内，具有足够的耐久性，例如，不发生开展过大的裂缝宽度，不发生由于混凝土保护层碳化导致钢筋的锈蚀。第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固

26、领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠（4）在偶然荷载（如地震、强风）作用下或偶然事件（如爆炸）发生时和发生后，结构仍能保持整体稳定性，不发生倒塌。第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠上述要求中，第（

27、1）、（4）两项通常是指结构的承载能力和稳定性，关系到人身安全，称为结构的安全性；第（2）项指结构的适用性；第（3）项指结构的耐久性。结构的安全性、适用性和耐久性这三者总称为结构的可靠性。可靠性的数量描述一般用可靠度，安全性的数量描述则用安全度。由此可见，结构可靠度是结构可完成“预定功能”的概率度量，它是建立在统计数学的基础上经计算分析确定，从而给结构的可靠性一个定量的描述。因此，可靠度比安全度的含义更广泛，更能反映结构的可靠程度。第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功

28、能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠根据当前国际上的一致看法，结构可靠度定义是指：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。这里所说的“规定时间”是指对结构进行可靠度分析时，结合结构使用期，考虑各种基本变量与时间的关系所取用的基准时间参数；“规定的条件”是指结构正常设计、正常施工和正常使用的条件，即不考虑人为过失的影响；“预定功能”是指上面提到的四项基本功能。第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构

29、按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠可靠度概念中的“规定时间”即设计基准期，是在进行结构可靠性分析时，考虑持久设计状况下各项基本变量与时间关系所采用的基准时间参数。可参考结构使用寿命的要求适当选定，但不能将设计基准期简单地理解为结构的使用寿命，两者是有联系的，然而又不完全等同。当结构的使用年限超过设计基准期时，表明它的失效概率可能会增大，

30、不能保证其目标可靠指标，但不等于结构丧失所要求的功能甚至报废。例如，桥梁结构的设计基准期定义为T=100年，但到了100年时不一定该桥梁就不能使用了。一般来说，使用寿命长，设计基准期也可以长一些，使用寿命短，设计基准期应短一些，通常设计基准期应该小于寿命期，而不应该大于寿命期。影响结构可靠度的设计基本变量如车辆作用、人群作用、风作用、温度作用等都是随时间变化的，设计变量取值大小与时间长短有关，从而直接影响结构可靠度。因此，必须参照结构的预期寿命、维护能力和措施等规定结构的设计基准期。目前，国际上对设计基准期的取值尚不统一，但多取（50120）年。根据我国公路桥梁的使用现状和以往的设计经验，我国

31、公路桥梁结构的设计基准期统一取为100年，属于适中时域。第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠2.1.2 结构可靠度与极限状态第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，

32、确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠结构在使用期间的工作情况，称为结构的工作状态。第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤

33、亿条乐瞅烃迭奠结构能够满足各项功能要求而良好地工作，称为结构“可靠”。反之则称结构“失效”。结构工作状态是处于可靠还是失效的标志用“极限状态”来衡量。第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时，则此特定状态称

34、为该功能的极限状态。对于结构的各种极限状态，均应规定明确的标志和限值。第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠国际上一般将结构的极限状态分为如下三类：第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的

35、作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠1）承载能力极限状态。这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形或变位的状态。当结构或构件出现下列状态之一时，即认为超过了承载能力极限状态：第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求

36、。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠（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）；第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠（2）结构构件或连

37、接处因超过材料强度而破坏（包括疲劳破坏），或因过度的塑性变形而不能继续承载；第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠（3）结构转变成机动体系；第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材

38、料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠（4）结构或结构构件丧失稳定（如柱的压屈失稳等）；第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝

39、抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠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限值的状态。当结构或结构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：第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠（1）影响正常使用或外观的变形；第2章 结构按极

40、限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠（2）影响正常使用或耐久性能的局部损坏；第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪

41、末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠（3）影响正常使用的振动；第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠（4）影响正常使用的其它特定状态。第2章 结构按极限状态法设计计算的原

42、则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠3）“破坏安全”极限状态第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇

43、诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠这种极限状态又称为条件极限状态。超过这种极限状态而导致的破坏，是指允许结构物发生局部损坏，而对已发生局部破坏结构的其余部分，应该具有适当的可靠度，能继续承受降低了的设计荷载。其指导思想是，当偶然事件发生后，要求结构仍保持完整无损是不现实的，也是没有必要和不经济的，故只能要求结构不致因此而造成更严重的损失。所以这种设计理论可应用于桥梁抗震和连拱推力墩的计算等方面。第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定

44、的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠欧洲混凝土委员会、国际预应力混凝土协会和国际标准化组织等国际组织，一般将极限状态分为两类：承载能力极限状态和正常使用极限状态。加拿大曾提出三种极限状态，即破坏极限状态、损伤极限状态和使用极限状态。其中损伤极限状态是由混凝土的裂缝或碎裂而引起的损坏，因其对人身安全危险性较小，可允许比破坏极限状态具有较大一些的失效概率。我国的工程结构可靠度设计统一标准（GB 50153

45、-1992）将极限状态划分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两类。同时提出，随着技术进步和科学发展，在工程结构上还应考虑“连续倒塌极限状态”，即万一个别构件局部破坏，整个结构仍能在一定时间内保持必需的整体稳定性，防止发生连续倒塌。广义地说，这是为了避免出现与破坏原因不相称的结构破坏。这种状态主要是针对偶然事件，如撞击、爆炸等而言的。公路工程结构可靠度设计统一标准（GB/T 50283-1999）暂未考虑连续倒塌极限状态。第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需

46、要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠目前，结构可靠度设计一般是将赋予概率意义的极限状态方程转化为极限状态设计表达式，此类设计均可称为概率极限状态设计。工程结构设计中应用概率意义上的可靠度、可靠概率或可靠指标来衡量结构的安全程度，表明工程结构设计思想和设计方法产生了质的飞跃。实际上，结构的设计不可能是绝对可靠的，至多是说它的不可靠概率或失效概率相当小，关键是结构设计的失效概率小到何种程度人们才能比较放心地接受。以往采用的容许应力和定值极限状态等传统

47、设计方法实际上也具有一定的设计风险，只是其失效概率未像现在这样被人们明确地揭示出来。第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠工程结构的可靠度通常受各种作用效应、材料性能、结构几何参数、计算模式准确程度等诸多因素的影响。在进行结构可靠度分析和设计时，应针对所要求的结构各种功能，把这

48、第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠些有关因素作为基本变量X1，X2，Xn来考虑，由基本变量组成的描述结构功能的函数Z=g（X1，X2，Xn）称为结构功能函数，结构功能函数是用来描述结构完成功能状况的、以基本变量为自变量的函数。实用上，也可以将若干基本变量组合成综合变量，例如

49、将作用效应方面的基本变量组合成综合作用效应S，抗力方面的基本变量组合成综合抗力R，从而结构的功能函数为。第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山夜轻懒钙婪聚逝抽饿撕耻隐厕摊子秤亿条乐瞅烃迭奠如果对功能函数作一次观测，可能出现如下三种情况（图2-1）第2章 结构按极限状态法设计计算的原则(新)2-20第2章 结构按极限状态法设计计算的原则钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。自从19世纪末钢筋混凝土结构挫鄙尖任瓷帝固领佑唇诽坚里悉僵粉澜蝉桥粗止先栗肝阀南乏尺寐毕灾丁盒给吭感猎谨琐幌山