(新)第2章：混凝土结构设计方法
混凝土结构设计原理 第二章
混凝土的变形模量
1.2
混凝土的物理力学性能
第1章 材料的物理力学性能
7
混凝土的变形模量 混凝土弹性模量与立方体抗压强度之间的关系：
105 Ec (N / mm 2 ) 34.7 2.2 f cu,k
1.2 混凝土的物理力学性能
第1章 材料的物理力学性能
8
混凝土的徐变 定义：在荷载长期作用下，混凝土的变形随时间而徐徐增长 的现象。
构件截面都有轴向拉力N，可能存在弯矩M、剪力V。
受扭构件 （曲梁、雨棚梁） 构件截面除产生弯矩M、剪力V外，还会产生扭矩T。
教材编写及课件制作
章
第1章 材料 第2章 计算原理 第3章 轴心受力 第4章 受弯正截面
教材作者
梁兴文 梁兴文 陈 平 王社良
课件制作
邓明科 谢启芳 马乐为 丁怡洁、黄炜
课件审查
热轧钢筋 HRB 400(20MnSiV、 20MnSiNb、20MnTi) RRB 400(K20MnSi)
300
360
R
300
360 360
360
1.1
钢筋的物理力学性能
第1章 材料的物理力学性能
1
钢筋的种类及符号说明
预应力钢筋的符号说明
S P
钢绞线 S—— Strand
光面钢丝 P—— Plain
1
钢筋的种类及符号说明
预应力钢筋
1.1 钢筋的物理力学性能
第1章 材料的物理力学性能
1
钢筋的种类及符号说明 热轧钢筋的符号说明
生产工艺： hot rolled 表面形状：plain 钢筋：bar
HPB235
屈服强度
1.1
混凝土结构第2章
材料性能等取值而选用的时间参数，与结构的设计使
用年限是两个概念，不能混淆。
作用按随空间位置的变异可分为: 固定作用与自
由作用。
作用按结构的反应特点可分为：
(1)静态作用，使结构产生的加速度可以忽略不计的作 用，如自重、一般风荷载、雪荷载等，其作用效应 与结构的动力特性无关；
(2)动态作用，使结构产生的加速度不可忽略不计的作 用，如地震，其作用效应不仅与作用的大小有关， 而且与结构的动力特性（如刚度、质量分布、自振 周期等）有关。
2.2 两类极限状态 2.2.1 建筑结构的功能
结构的可靠性指的是结构在设计使用年限内，在 规定的条件下，完成预定功能的能力。
所谓的预定功能是指建筑结构必须满足安全性、 适用性、耐久性。 安全性：指结构在预定的使用期限内，应能承受正常 施工、正常使用时可能出现的各种荷载、外加变形、 约束变形等的作用。在设计规定的偶然事件发生时及 发生后，仍能保持整体稳定性，不发生倒塌或连续破 坏，应避免个别构件或局部破坏而导致整体破坏。
例题2-1
已知：板宽0.6m，板的计算跨度 l0 3.3m ， 板自重：1.62kN / m2 板面25mm水泥砂浆抹面： 0.025 20 0.5kN / m2
板底15mm纸筋石灰粉刷：0.01516 0.24kN / m2
合计：2.36kN / m2
在板宽0.6米内的均布线恒载的标准值为：
gk Gkb 2.36 0.6 1.42kN / m
在板宽0.6米内的均布线活载的标准值为：
qk Qkb 2.0 0.6 1.2kN / m
跨中弯矩设计值：
M
0S
0 ( G
1 8
4.61kN m
混凝土结构设计课程设计
混凝土结构设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解混凝土结构设计的基本原理和概念，掌握混凝土结构的材料性质及力学性能。
2. 学生能够掌握混凝土结构设计的相关规范和标准，了解不同结构类型的设计要求。
3. 学生能够运用所学知识，分析混凝土结构在实际工程中的应用和问题。
技能目标：1. 学生能够运用计算机软件进行混凝土结构的初步设计和计算，具备实际操作能力。
2. 学生能够运用力学原理，解决混凝土结构设计中的简单问题，具备一定的结构分析能力。
3. 学生通过课程学习，能够进行团队合作，沟通协调，共同完成混凝土结构设计项目。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对混凝土结构设计学科的兴趣和热情，激发学生主动学习的动力。
2. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程意识，提高学生的职业道德素养。
3. 培养学生关注社会发展，认识到混凝土结构设计在国民经济建设中的重要性，增强学生的社会责任感。
课程性质：本课程为专业核心课程，旨在培养学生具备混凝土结构设计的基本理论和实践能力。
学生特点：学生为土木工程专业大三学生，已具备一定的力学和材料科学基础，具有较强的学习能力和实践欲望。
教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
在教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动思考，培养学生的创新意识和团队合作精神。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为将来从事混凝土结构设计工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 混凝土结构设计基本原理：包括混凝土材料的力学性能、混凝土结构耐久性、结构设计的基本原则和方法。
教材章节：第一章 混凝土结构设计基本原理2. 混凝土结构设计规范与标准：介绍国内外混凝土结构设计规范、标准及其应用。
教材章节：第二章 混凝土结构设计规范与标准3. 混凝土结构类型及设计方法：包括梁、板、柱、墙、基础等结构的设计计算方法。
教材章节：第三章 混凝土梁设计；第四章 混凝土板设计；第五章 混凝土柱设计；第六章 混凝土剪力墙设计；第七章 基础设计4. 混凝土结构设计实例分析：分析典型混凝土结构工程案例，使学生了解实际工程中的应用和问题。
混凝土结构设计原理课件第二章
3）轴心抗拉强度
混凝土的轴心抗拉强度可以采用直接轴心受拉的试 验方法来测定，但由于试验比较困难，目前国内外主要 采用圆柱体或立方体的劈裂试验来间接测试混凝土的轴 心抗拉强度。
F
压
a
2020/2/20
拉
压
F
劈裂试验
f sp
2F
a2
6 2.1 混凝土的物理力学性能
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
压强度fc时，试验机中集聚的弹性应变能大于试件所能吸收的
应变能，会导致试件产生突然脆性破坏，只能测得应力-应变 曲线的上升段。
采用等应变速度加载，或在试件旁附设高弹性元件与试件 一同受压，以吸收试验机内集聚的应变能，可以测得应力-应 变曲线的下降段。
2020/2/20
8 2.1 混凝土的物理力学性能
上。e ×10-3
6
8
10 2.21 混凝土的物理力学性能
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
强度等级越高，线弹性段 越长，峰值应变也有所增 大。但高强混凝土中，砂 浆与骨料的粘结很强，密 实性好，微裂缝很少，最 后的破坏往往是骨料破坏， 破坏时脆性越显著，下降 段越陡。
不同强度混凝土的应力-应变关系曲线
式中： k１为棱柱体强度与立方体强度之比，对不大
于C50级的混凝土取76，对C80取0.82，其间按线性
插值。k2为高强混凝土的脆性折减系数，对C40取1.0，
对C80取0.87，中间按直线规律变化取值。0.88为考虑 实际构件与试件混凝土强度之间的差异而取用的折减系 数。
2020/2/20
5 2.1 混凝土的物理力学性能
考虑到实际结构构件制作、养护和受力情况，实际 构件强度与试件强度之间存在差异，《规范》基于安全 取偏低值，规定轴心抗压强度标准值和立方体抗压强度 标准值的换算关系为：
第二章-混凝土结构设计原理
第2章混凝土结构材料的物理力学性能2.1 混凝土的物理力学性能2.1.1 单轴向应力状态下的混凝土强度虽然实际工程中的混凝土结构和构件一般处于复合应力状态，但是单轴向受力状态下混凝土的强度是复合应力状态下强度的基础和重要参数。
混凝土试件的大小和形状、试验方法和加载速率都影响混凝土强度的试验结果，因此各国对各种单轴向受力下的混凝土强度都规定了统一的标准试验方法。
1 混凝土的抗压强度(1) 混凝土的立方体抗压强度f cu,k和强度等级我国《混凝土结构设计规范》规定以边长为150mm的立方体为标准试件，标准立方体试件在(20±3)℃的温度和相对湿度90%以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法测得的抗压强度作为混凝土的立方体抗压强度，单位为“N/mm2”。
用上述标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度作为混凝土的强度等级。
《混凝土结构设计规范》规定的混凝土强度等级有C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80，共14个等级。
例如，C30表示立方体抗压强度标准值为30N/mm2。
其中，C50～C80属高强度混凝土范畴。
图2-1 混凝土立方体试块的破坏情况(a)不涂润滑剂；(b) 涂润滑剂(2) 混凝土的轴心抗压强度混凝土的抗压强度与试件的形状有关,采用棱柱体比立方体能更好地反映混凝土结构的实际抗压能力。
用混凝土棱柱体试件测得的抗压强度称为轴心抗压强度。
图2-2 混凝土棱柱体抗压试验和破坏情况我国《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T 50081—2002)规定以150mm×150mm×300mm的棱柱体作为混凝土轴心抗压强度试验的标准试件。
《混凝土结构设计规范》规定以上述棱柱体试件试验测得的具有95%保证率的抗压强度为混凝土轴心抗压强度标准值，用符号f ck表示，下标c表示受压，k表示标准值。
第二章：混凝土结构荷载及设计方法
结构设计原理
第2章
2.2.3 结构抗力（R）
定义：结构抵抗作用效应的能力，称为结构抗力。
结构的功能函数： Z=R-S 式中，R——结构构件抗力，它与材料的力学指标及材料用量有关； S——作用(荷载)效应及其组合，它与作用的性质有关。 R和S均可视为随机变量，Z为复合随机变量，它们之间的运算规则 应按概率理论进行。 当Ｚ>０时，结构能够完成预定的功能，处于可靠状态。 当Ｚ<０时，结构不能完成预定的功能，处于失效状态。 当Ｚ=０时，即R=S结构处于临界的极限状态，称为极限状态方程。 保证结构可靠的条件Z=R-S＞0，是一非确定性的问题。只有用概 率来加以解决。
结构设计原理
第2章
§2.2
结构上的作用、作用效应与结构抗力
2.2.1 结构上的作用
1. 定义：凡能使结构产生内力、应力、位移、应变、 裂缝的因素，都称为结构上的作用。
2. 分类：
直接作用：荷载； 间接作用：温度、收缩、徐变、地基不均匀沉降、 地震等。
结构设计原理
第2章
§2.2
荷载
2.2.1 荷载分类
结构设计原理
第2章
§2.1.2 结构的极限状态及其分类
定义：整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就 不能满足设计指定的某一功能要求，这个特定的状 态称之为该功能的极限状态。
结构极限状态的分类
承载能力极限状态：超过这一极限状态时结构将发 生破坏、倒塌或失稳等现象。
正常使用极限状态：超过这一极限状态时结构将出 现过大的变形，开裂或过宽的裂缝，钢筋严重锈蚀 ，混凝土腐蚀、风化、剥落等现象。
结构设计原理
钢结构教研室 庞辉
结构设计原理
第2章
第二章
混凝土结构设计规范
混凝土结构设计规范第1章总则第1.0.1条为了在混凝土结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、安全适用、经济合理、确保质量，制订本规范。
第1.0.2条本规范适用于房屋和一般构筑物的钢筋混凝土、预应力混凝土以及素混凝土承重结构的设计.本规范不适用于轻骨料混凝土及其他特种混凝土结构的设计。
第1.0.3条混凝土结构的设计,除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关强制性标准的规定.第2章混凝土结构设计规范2.1 混凝土第2.1.1条混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定。
立方体抗压强度标准值系指按照标准方法制作养护的边长为150mm的立方体试件在28d 龄期，用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度。
注：混凝土强度等级用符号C和立方体抗压强度标准值表示，当按本规范的各项规定进行设计但仍须采用《钢筋混凝土结构设计规范》TJ10-74的混凝土标号配置混凝土时，其相应的强度标准值和各项设计指标应按本规范附录一的规定采用。
第2.1.2条钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C15；当采用Ⅱ级钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C20；当采用Ⅲ级钢筋以及对承受重复荷载的构件，混凝土强度等级不得低于C20。
预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C30；当采用碳素钢丝、钢绞线、热处理钢筋作预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C40。
注：当采用山砂混凝土及高炉矿渣混凝土时，尚应符合有关专门规程的规定。
第2.1.3条混凝土强度标准值应按表2.1.3采用。
混凝土强度标准值(N/mm2)表2.1.3第2.1.4条混凝土强度设计值应按表2.1.4采用。
混凝土强度设计值(N/mm2)表2.1.4第2.1.5条混凝土受压或受拉时的弹性模量E c应按表2.1.5采用。
混凝土弹性模量E c(N/mm2)表2.1.5第2.1.6条混凝土疲劳强度设计值(f f c，f f cm，f f t)应按表2.1.4的混凝土强度设计值乘以相应的疲劳强度修正系数p确定。
结构设计原理-第二章-混凝土-习题及答案
第二章混凝土结构的设计方法一、填空题1、结构的、、、统称为结构的可靠性。
2、当结构出现或或或状态时即认为其超过了承载力极限状态。
3、当结构出现或或或状态时即认为其超过了正常使用极限状态。
4、结构的可靠度是结构在、、完成的概率。
5、可靠指标 = ，安全等级为二级的构件延性破坏和脆性破坏时的目标可靠指标分别是和。
6、结构功能的极限状态分为和两类。
7、我国规定的设计基准期是年。
8、结构完成预定功能的规定条件是、、。
9、可变荷载的准永久值是指。
10、工程设计时，一般先按极限状态设计结构构件，再按极限状态验算。
二、判断题1、结构的可靠度是指：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值。
2、偶然作用发生的概率很小，持续的时间很短，但一旦发生，其量值可能很大。
3、钢筋强度标准值的保证率为97.73%。
HPB235级钢筋设计强度210N/mm2，意味着尚有2.27%的钢筋强度低于210N/mm2。
4、可变荷载准永久值：是正常使用极限状态按长期效应组合设计时采用的可变荷载代表值。
5、结构设计的基准期一般为50年。
即在50年内，结构是可靠的，超过50年结构就失效。
6、构件只要在正常使用中变形及裂缝不超过《标准》规定的允许值，承载力计算就没问题。
7、某结构构件因过度的塑性变形而不适于继续承载，属于正常使用极限状态的问题。
8、请判别以下两种说法的正误：(1)永久作用是一种固定作用；(2)固定作用是一种永久作用。
9、计算构件承载力时，荷载应取设计值。
10、结构使用年限超过设计基准期后，其可靠性减小。
11、正常使用极限状态与承载力极限状态相比，失效概率要小一些。
12、没有绝对安全的结构，因为抗力和荷载效应都是随机的。
13、实用设计表达式中的结构重要性系数，在安全等级为二级时，取00.9γ=。
14、在进行正常使用极限状态的验算中，荷载采用标准值。
15、钢筋强度标准值应具有不少于95%的保证率。
16、结构设计的目的不仅要保证结构的可靠性，也要保证结构的经济性。
《混凝土结构设计原理》第2章
0
1.1
1.0
二、承载能力极限状态设计表达式 建规 0 S R 桥规 0 Sud R
第二章
混凝土结构基本设计原则
三、建规承载能力极限状态的 荷载效应组合设计值S
▲基本组合-由可变荷载效应控制
S G SGK Q1SQ1K Qi Ci SQi k
i 2
2.1.2 结构的功能
（包括安全性、适应性和耐久性）
一、 结构的安全等级
根据结构破坏后果的影响程度分为三级。
建筑结构的安全等级
安全等级 一级 二级 三级 破坏后果 很严重 严 重 不严重 建筑物类型 重要的建筑物 一般的建筑物 次要的建筑物
3.1 结构的功能
第二章
混凝土结构基本设计原则
桥梁结构的安全等级
第二章
混凝土结构基本设计原则
三、 结构的功能
（包括安全性、适应性和耐久性）
1、 安全性
结构在设计规定的使用年限内，能承受在正常施工和 正常使用时可能出现的各种作用。在设计规定的偶然事件 发生时及发生后，仍能保持必需的整体稳定性。
▲设计使用年限：一般为50年。 ▲各种作用：指荷载、外加变形和约束变形（如温度和收缩变形受 到约束时）； ▲偶然事件：如地震、爆炸、火灾、撞击等；
第二章
混凝土结构基本设计原则
2.2 按近似概率的极限状态设计法 2.2.1结构的可靠度 一、可靠性
结构在设计规定的使用年限内，在规定的条件 下（正常设计、正常施工、正常使用和维护），完 成预定功能（安全性、适用性和耐久性）的能力。 即是安全性、适用性和耐久性的总称。
二、可靠度
结构可靠度：是结构可靠性的概率度量。
因（混凝土收缩、温度变化、基础差异
第2章 钢筋混凝土结构的基本计算原理
2.2作用效应、结构抗力
2.2.2.3 材料强度标准值、设计值、材料分项系数
1、材料强度标准值 材料强度标准值是按标准试验方法测得的具有不小于95%保证率的材料强度值， 即 f k f m 1.645 实质：以确定值（标准值）表达不确定值，便于应用。
0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 22
11
2.2作用效应、结构抗力2.2.2
（1）荷载标准值
分为永久荷载标准值和可变荷载标准值。 荷载标准值应根据设计基准期内最大荷载概率分布的某一分位值确定。
设计基准期：是为统一确定荷载和材料的标准值而规定的年限。
我国荷载规范采用的设计基准期为50年。
f (Q)
95% 50％ 5%
图：2-1荷载的标准值QK
c 偶然荷载——设计基准期内不一定出现，一旦出现，其值很大且持续时间很短 的荷载。如爆炸力、撞击力等。
6
2.2作用效应、结构抗力2.2.2 2、按作用方向分类 a 竖向荷载——如自重、雪载、吊车竖向荷载等。 b 水平荷载——风荷载、吊车水平荷载。
3、按结构的动力效应分类
a 静荷载——对结构不产生动力效应，或小的可以忽略；如恒载、活载。 b 动荷载——对结构产生动力效应，且不可以忽略。 如吊车荷载、高层结构风荷载。
一、作用效应S是由各种结构上的作用引起的结构或构件的内力（轴向力、剪力、 弯矩、扭矩）和变形（如挠度、侧移、裂缝等）。
取值原则：根据荷载概率分布特征, 控制保证率。
荷载规范中给出4种代表值：标准值、组合值、频遇值、准永久值。 永久荷载代表值：应该用标准值作为代表值， 可变荷载代表值：应根据设计要求用标准值、组合值、频遇值、准
永久值作为代表值。
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6.结构的极限状态
荷载③：qK1=50kN/m; qK2=10kN/m; qK2=20kN/m
荷载②：gK=20kN/m
①先求各种荷载作用下 效应的标准值 MG，K=1250kN· m
荷载①：GK=500kN
Байду номын сангаас
Mg，K=250kN· m
Mq1，K=625kN· m Mq2，K=125kN· m Mq3，K=250kN· m
3.频遇值
频遇值 = ψf ×标准值
t/T<0.1
4.准永久值
准永久值 = ψq ×标准值
t/T=0.5
（t为设计基准期内荷载达到和超过该值的总持续时间， T为设计基准期。）
3.材料强度
材料强度分标准值和设计值。
3.1 材料强度标准值
混凝土： f ck ，f tk 钢筋：
f yk ，f yk'
定 义:
凡能使结构产生内力、应力、位移、应变、裂缝
的因素，都称为结构上的作用。
分 类： 直接作用： 荷载
间接作用: 温度、收缩、徐变、地基不均匀 沉降、地震等。
1.基本概念 1.2 作用效应
定 义： 作用在结构上产生的反应，如内力、应力、位移、
应变、裂缝等，称为作用效应。
1.3 结构抗力
定 义：
结构抵抗作用效应的能力，称为结构抗力。
计算公式
0S R
结构构件抗 力设计值
结构重要性系数
1.1 、1.0、0.9
荷载效应组合的设计值， 用基本组合或偶然组合
6.结构的极限状态
R ––– 结构构件抗力设计值
R R( fd , ad )
R() ––– 构件承载力函数； fd ––– 材料强度设计值； ad ––– 几何参数设计值，当无可靠数据时，可采用 几何参数标准值 ak ，即设计文件规定值。
i 1
③求可变荷载控制作用下的 效应组合 n
M 1.2 (1250 250) 1.4 625 1.4 0.7 (125 250)
S G SGk i1 Qi SQik
1.4 0.7 ( 625 125 250 )
3005 kN m
z R2 s 2 z R s
…2-2
式中： R、 R ––– 结构抗力的平均值和标准值；
s、 s
––– 作用效应的平均值和标准值。
6.结构的极限状态 6.1 分类
承载能力极限状态：超过这一极限状态时结构将发生破 坏、倒塌或失稳等现象。
正常使用极限状态：超过这一极限状态时结构将出现 过大的变形，开裂或过宽的裂缝，钢筋严重锈蚀，混 凝土腐蚀、风化、剥落等现象。
n i 2
…2-10
3. 准永久组合：主要用于当长期效应是决定性因素 的一些情况。
S SGk qi SQik
n i 1
…2-11
值确定的荷载值，是永久荷载的唯一代表值。
2.荷载
如：
楼面：
2.0kN/m 2 0.5kN/m 2 2.0kN/m 2 3.0kN/m 2
屋面：不上人屋面 上人屋面 屋顶花园
直升飞机坪： 5.0kN/m 2 荷载规范中的荷载值不包括隔墙重量和二次装修重量。
2.荷载
2.组合值
组合值 = ψc ×标准值
s
s
fsk fsd , s
' fsk ' fsd s
c ––– 混凝土的材料分项系数；建筑工程取1.4, 公路桥涵工程取1.45；
s ––– 钢筋的材料分项系数；建筑工程对热轧钢筋取1.1，对钢丝、钢
绞线、热处理钢筋取1.2；公路桥涵工程对热轧钢筋取1.2，对钢 绞线、热处理钢筋取1.25。
6.结构的极限状态
承载能力极限状态
1. 刚体失衡(如倾覆、滑移）；
2. 超过材料强度而破坏；
3. 结构或者构件达到最大承载力； 4. 结构或者构件因受动力荷载的作用而产生疲劳破坏；
5. 结构塑性变形过大而不适合继续使用；
6. 结构形成几何可变体系； 7. 丧失稳定（如压曲失稳）； 8. 意外事件或偶然发生事件，结构良好的整体性遭到破坏。
跨度l =10m
求跨中弯矩M
6.结构的极限状态
MG，K=1250kN· m Mq1，K=625kN· m Mg，K=250kN· m Mq2，K=125kN· m Mq3，K=250kN· m
②求永久荷载控制作用下的 效应组合 n
S G SGk Qi ci SQik
M 1.35 (1250 250 )
2.荷载
2.1 荷载分类
种 类 永久荷载 (恒荷载) 可变荷载 (活荷载) 偶然荷载 大 小 —— ~~ 方 向 —— ~~ 作用点 —— ~~ 实 例
自重、土压力、 预应力 楼面和屋面活 载、风荷载 爆炸力、撞击、 地震
效应大
不确定
不确定
2.荷载
2.2 荷载代表值
1.标准值
由设计基准期内最大荷载概率分布的某一分位
第2章 混凝土结构设计方法
混凝土结构基本原理
教师：张茂雨
本章重点
了解结构上的作用、作用效应和结构抗力 的概念及其随机特性； 了解混凝土结构设计方法的理论基础— 可 靠度理论；
掌握我国规范的设计方法——概率极限状
态设计法。
当前我国的结构设计方法：
以概率统计理论为基础的
极限状态设计法
1.基本概念 1.1 结构上的作用
6.结构的极限状态
荷载效应组合 [1]基本组合
一般结构构件：选下列计算中较大者。 由可变荷载控制时
[1]基本组合
[2]偶然组合
S G SGk Q1 SQ1k Qi ci SQik
n i 2
…2-4
由永久荷载控制时
S G SGk Qi ci SQik
3042.5kN m
取大值
6.结构的极限状态
[2]偶然组合
偶然荷载的代表值不乘分项系数；
与偶然荷载同时出现的其他荷载采用适当的代表值；
各种情况下荷载效应的设计值公式由有关规范另定。
6.结构的极限状态 6.3 按正常使用极限状态的设计方法
设计方法
SC
…2-8
式中： S ––– 正常使用极限状态下荷载效应组合值; C ––– 达正常使用要求时的变形、裂缝、应力 等的限值；
6.结构的极限状态
荷载效应组合
1. 标准组合：主要用于当一个极限状态被超越时将 产生严重的永久性损坏的情况。
S SGk SQ1k ci SQik
i 2
n
…2-9
2. 频遇组合：主要用于当一个极限状态被超越时将 产生局部损坏、较大变形或短暂震动等的情况。
S SGk f1 SQ1k qi SQik
n i 1
…2-5
6.结构的极限状态
举例
一般排架、框架结构：选下列计算中较大者 由可变荷载控制时
S G SGk Qi SQik
n i 1
…2-6
由永久荷载控制时
S G SGk Qi ci SQik
n i 1
…2-7
式中： ––– 简化式中的荷载组合系数；一般情况下 取 0.9，只有一个活荷载取 1.0 。
6.结构的极限状态
正常使用极限状态
1. 过大的变形、侧移（影响非结构构件、不安全感、不能
正常使用等）； 2. 过大的裂缝（钢筋锈蚀、不安全感、漏水等）； 3. 过大的振动（不舒适，影响精密仪器）； 4. 其他正常使用要求（侵蚀性介质作用下腐蚀严重等）。
6.结构的极限状态 6.2 承载能力极限状态的设计方法
5.结构的可靠度
f (z) Z ＜0 Z ＞0
失效 可靠 失效概率 pr μz 平均值
标准差
Ｚ = Ｒ -Ｓ
ps 可靠概率
反弯点
…2-1
z
变异系数 δz=μz/σz
正态分布
Ｚ＞0，结构可靠； Ｚ＜0，结构失效； Ｚ= 0，极限状态。
5.结构的可靠度
可靠指标
现行设计方法以概率理论为基础，用可靠指标度量，采 用多个分项系数表达。设 z z ，则可靠指标为：
保证率：95％
f 1.645
3.材料强度
3.2 材料强度设计值
建筑工程
f tk 混凝土： , ft c ' f yk f yk 钢筋： f y , f y'
f f c ck c
桥梁工程
混凝土： fcd 钢筋：
fck
c
ftk , ftd c
4.设计使用年限与安全等级
类别 １ 临时性结构 结构类型
２ ３
４
易于替换的结构构件 普通房屋和构筑物
纪念性建筑和特别重要建筑
结构的设计使用年限 （年） 5 25
50
100
一级：重要建筑 按结构的重要性划分 二级：一般建筑
三级：次要建筑
5.结构的可靠度
可靠性
指结构的安全性、适用性、耐久性。
可靠度
指结构在规定时间内、规定条件下完成预定功能 的概率，是结构可靠性的概率度量。