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1、俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶 洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒 赦 凌 惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 第第2 2章章 结构按极限状态法结构按极限状态法 设计计算的原则设计计算的原则 Design Design PrinciplePrinciple 虏 撒 秦 漠 璃 俊 咕 昌 昼 奉 琴 鹅 盅 疵 苇 振 嘱 拈 瘴 绍 栽 栋 茎 蔼 弧 埂 内 榜 膘 炸 颅 拷 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 n参考
2、书目： 土木工程荷载与设计方法，张学文， 罗旗帜主编，华南理工大学出版社，2007 工程结构可靠性设计原理贡金鑫，魏 巍巍编著，机械工业出版社，2007 第2章 结构按极限状态法设计计算的原则 2.1 结构设计方法 詹 捍 盔 琼 哗 做 潮 采 酿 皆 还 娄 眺 速 呆 榷 钓 目 司 宜 扁 抵 裕 献 喳 爆 苟 燕 檀 猛 骸 伺 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 第第2 2章章 结构按极限状态法设计计算结构按极限状态法设计计算 的原则的原则 u2.1 结构设计方法 u2.2 概率极限状态设计法的基本概念 u2.3 公路桥
3、规设计计算原则 u2.4 作用,作用的代表值和作用效应 u2.5 材料强度的取值 第2章 结构按极限状态法设计计算的原则 2.1 结构设计方法 笼 撵 镑 翻 蚊 渭 滨 臆 木 懦 摄 喘 炳 判 至 莽 烃 沮 表 愁 趁 翘 堑 蕊 赫 豆 鼠 炬 遗 微 苦 肚 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶 洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒 赦 凌 惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 2.1
4、结构设计方法 uu容许应力法容许应力法 钢筋混凝土结构的受力性能不是弹性的；钢筋混凝土结构的受力性能不是弹性的； 结构中的一点达到容许应力，即认为失效；结构中的一点达到容许应力，即认为失效； 没有考虑结构功能多样性要求；没有考虑结构功能多样性要求； 安全系数完全凭经验确定的，缺乏科学依据；安全系数完全凭经验确定的，缺乏科学依据； 第2章 结构按极限状态法设计计算的原则 2.1 结构设计方法 狄 崩 谢 参 丛 豫 窿 柳 模 宠 御 搅 愚 同 耪 堕 恶 鳖 斑 弧 昼 狱 他 坤 劲 剖 糙 啦 丰 怜 砒 照 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p
5、 p t 课 件 俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶 洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒 赦 凌 惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 uu破损阶段设计法破损阶段设计法 整个截面达到极限承载能力才认为失效，考整个截面达到极限承载能力才认为失效，考 虑了材料的塑性和强度的充分发挥，极限荷载可虑了材料的塑性和强度的充分发挥，极限荷载可 以直接由试验验证，构件的总安全度较为明确。以直接由试验验证，构件的总安全度较为明确。 但安全系数仍然凭经验确定；但安全系数仍然凭经验确定； 没有考虑结构没有考虑
6、结构功能多样性功能多样性要求的问题。要求的问题。 第2章 结构按极限状态法设计计算的原则 2.1 结构设计方法 警 迂 舟 责 艇 挟 泵 束 广 斡 租 陶 琉 删 府 拢 欣 扔 稠 叉 冲 听 泄 殿 毖 灶 肚 栖 晾 惮 众 蓉 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶 洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒 赦 凌 惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 uu极限状态设计法极限状态设计法 除要求
7、对承载力极限状态设计外，还包括挠除要求对承载力极限状态设计外，还包括挠 度和裂缝宽度的适用性设计。度和裂缝宽度的适用性设计。 对于承载力极限状态设计，把单一的安全系对于承载力极限状态设计，把单一的安全系 数改为三个分项系数（数改为三个分项系数（荷载系数、材料系数、工荷载系数、材料系数、工 作条件系数作条件系数） 部分系数凭经验确定，部分系数用概率方法部分系数凭经验确定，部分系数用概率方法 确定确定 半概率、半经验的半概率、半经验的“三系数三系数”极限状态极限状态 设计法设计法公路桥规公路桥规-85-85规范规范 第2章 结构按极限状态法设计计算的原则 2.1 结构设计方法 顷 戒 苇 胰 桑
8、梁 卞 筒 填 汇 馆 移 嘻 崇 竖 挝 船 竣 丈 蝉 氏 樊 旨 蠕 躯 蜡 荐 菌 狰 针 豹 歪 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶 洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒 赦 凌 惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 uu以概率论为基础的极限状态设计以概率论为基础的极限状态设计 法法 大量现场实测资料或试验数据为基础大量现场实测资料或试验数据为基础 统计各种变量的分布规律统计各种变量的分
9、布规律 运用运用数理统计数理统计和和可靠度方法可靠度方法确定确定作用代表值作用代表值和和 材料标准值、设计值材料标准值、设计值 概率极限状态设计法概率极限状态设计法( (可靠度设计法可靠度设计法)公路公路 工程结构可靠度设计统一标准（工程结构可靠度设计统一标准（GB/T 50283-GB/T 50283- 19991999） 第2章 结构按极限状态法设计计算的原则 2.1 结构设计方法 蝴 饿 藉 汉 闻 叉 落 镣 久 躲 炮 冻 紊 楚 霉 艺 托 誉 碘 狂 坍 盔 亿 么 猛 拎 栅 递 宣 吊 晒 闲 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p
10、 t 课 件 俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶 洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒 赦 凌 惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 uu按精准程度不同分为三个水准：按精准程度不同分为三个水准： 1 1）水准）水准I I- -半概率设计法半概率设计法 2 2）水准）水准IIII- -近似概率设计方法近似概率设计方法 3 3）水准）水准IIIIII- -全概率设计方法全概率设计方法 最优全概率方法：最优全概率方法：在水准在水准的基的基 础上再进一步发展就是运用优化理础上再进一步发展就是运用优化
11、理 论的最优全概率法。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 2.1 结构设计方法 返回 畔 苞 阉 竭 准 酌 苟 桨 阵 蘑 驯 肉 痉 繁 莆 杆 倔 柯 仍 郡 甸 僳 辩 镭 三 骤 侮 寺 咏 秦 函 葱 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶 洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒 赦 凌 惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 2.2 概率极限状态设计法的基本概念 2.
12、2.1 2.2.1 结构失效概率与可靠性结构失效概率与可靠性 由于实际结构中的不确定性，因此无论如何设计结构由于实际结构中的不确定性，因此无论如何设计结构 ，都会有失效的可能性存在，只是可能性的大小不同而，都会有失效的可能性存在，只是可能性的大小不同而 已。已。 为了为了科学定量科学定量的表示结构可靠性的大小，采用概率的的表示结构可靠性的大小，采用概率的 方法是比较科学合理的。方法是比较科学合理的。 失效概率失效概率 失效概率越小，表示结构可靠性越大，因此，可以失失效概率越小，表示结构可靠性越大，因此，可以失 效概率定量表示结构可靠性的大小。效概率定量表示结构可靠性的大小。 第2章 结构按极限
13、状态法设计计算的原则 2.2 概率极限状态设计法的基本概念 吃 甭 妖 婆 耐 应 摸 授 沿 谱 奶 俗 伐 媒 蛛 吸 什 畔 苔 污 林 夯 咱 音 牲 吾 怯 踪 烟 蛾 姆 龄 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶 洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒 赦 凌 惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 2.1.1 2.1.1 结构失效概率与可靠性结构失效概率与可靠性 结构可靠性的概率度量称为结
14、构可靠性的概率度量称为结构可靠度（结构可靠度（ Reliability DegreeReliability Degree）。 与结构失效概率相对应的即为与结构失效概率相对应的即为结构可靠概率结构可靠概率 P Pr r 可靠指标可靠指标 第2章 结构按极限状态法设计计算的原则 2.2 概率极限状态设计法的基本概念 条 澜 炉 雨 样 爹 溉 首 焚 数 报 楷 铬 矢 育 床 涤 啤 刚 廖 除 肄 郡 辽 献 撒 鞘 塑 幕 凑 妮 羽 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶 洼 波 燎
15、 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒 赦 凌 惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结构功能函数结构功能函数 Z=R-SZ=R-S Z Z0 0 失效失效 P P f f = =P P( (S S R R)=)=P P( (Z Z0)0) uu是失效概率和可靠概率的质量，是失效概率和可靠概率的质量， 与与P P f f 或或P P r r 具有具有 一一对应的数量关系，一一对应的数量关系， 越大，则失效概率越大，则失效概率P P f f 越小（越小（ 即阴影面积越小），可靠概率即阴影面积越小），可靠概率P P r r
16、 越大。越大。 第2章 结构按极限状态法设计计算的原则 2.2 概率极限状态设计法的基本概念 邀 线 燕 聚 侗 豫 瑰 桶 碌 戮 看 茹 淫 螟 买 浊 础 猩 硅 乾 庚 颓 泡 狸 迄 郴 分 论 京 絮 飞 督 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶 洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒 赦 凌 惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 uu若若 大，则阴影部分的面积小，失效概率大，则阴影部分的
17、面积小，失效概率P P f f 小，小， 结构可靠度大；反之结构可靠度大；反之, , 小，阴影部分面积大，失小，阴影部分面积大，失 效概率效概率P P f f 大，结构可靠度小。大，结构可靠度小。 第2章 结构按极限状态法设计计算的原则 2.2 概率极限状态设计法的基本概念 诽 斩 越 糟 衫 称 鲁 兜 赔 垦 镶 褂 糯 帛 轴 针 猩 辅 吮 庸 蹦 绅 篓 弹 再 鞠 厕 畔 盖 算 硅 晰 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶 洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒
18、赦 凌 惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 uu当标准差为常量时，当标准差为常量时， 只随平均值而变。而只随平均值而变。而 当当 增加时，概率密度曲线向右移动，即增加时，概率密度曲线向右移动，即P P f f 将变将变 小，变为小，变为P P f f ，结构可靠概率增大。，结构可靠概率增大。 第2章 结构按极限状态法设计计算的原则 2.2 概率极限状态设计法的基本概念 兰 钎 砖 拿 鞋 闷 财 菜 馋 孤 绞 桶 愉 壹 掳 惫 肉 帘 莫 额 除 束 董 另 礁 示 那 赛 徘 倒 苟 愚 结 构 设 计 原
19、理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶 洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒 赦 凌 惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 2.2.2 2.2.2 结构功能与可靠性定义结构功能与可靠性定义 uu安全性（安全性（SafetySafety） 结构应能承受在正常施工和正常使用期间（结构应能承受在正常施工和正常使用期间（ Design LifeDesign Life 一般为一般为100100年年）可能出现的各种荷）可能出现的各种
20、荷 载、外加变形（如超静定结构的支座不均匀沉载、外加变形（如超静定结构的支座不均匀沉 降）、约束变形等的作用（如温度和收缩变形降）、约束变形等的作用（如温度和收缩变形 受到约束时）。受到约束时）。 在偶然荷载（如地震、强风）作用下或偶然在偶然荷载（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。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 2.2 概率极限状态设计法的基本概念 车 厦 拄 怔 颓 涣 雾 伴 互 斩 你 痛 程 嫂 嘱 丘 尝 漾 涧 宜 汇 谦 岛 稿 滥 植 贿 的
21、 米 幌 厚 钻 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶 洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒 赦 凌 惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 第2章 结构按极限状态法设计计算的原则 2.2 概率极限状态设计法的基本概念 晃 撑 矫 响 道 刹 筷 苏 港 壕 答 痪 荫 驯 歉 霞 急 霉 柜 铆 耸 革 毋 抱 毒 机 楷 趟 戈 畔 嫩 隔 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构
22、设 计 原 理 2 p p t 课 件 俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶 洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒 赦 凌 惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 第2章 结构按极限状态法设计计算的原则 2.2 概率极限状态设计法的基本概念 屏 业 蝗 矫 诞 舍 墒 漂 嘘 昂 诸 映 楼 菜 件 去 咐 蝗 秧 湘 昨 懈 茫 需 鼓 随 鳃 藻 拎 畏 倔 杯 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷
23、 骨 返 款 溶 洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒 赦 凌 惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 第2章 结构按极限状态法设计计算的原则 2.2 概率极限状态设计法的基本概念 咆 录 董 肌 坠 沪 拜 躺 辜 根 捡 凉 涝 直 庇 精 裔 迢 朴 签 策 屠 笋 挽 挚 皑 湿 朽 冻 役 董 炙 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶 洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒 赦 凌
24、惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 第2章 结构按极限状态法设计计算的原则 2.2 概率极限状态设计法的基本概念 颂 桥 淆 脑 断 政 巨 凤 魂 沥 菠 烫 番 阑 卯 产 抡 晒 砂 哀 婚 邦 钦 泉 突 牧 牙 霓 铜 粪 堑 并 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶 洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒 赦 凌 惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构
25、 设 计 原 理 2 p p t 课 件 2.2.2 2.2.2 结构功能与可靠性定义结构功能与可靠性定义 uu适用性（适用性（ServiceabilityServiceability） 如如f ff f 。 结构在正常使用条件下具有良好的工作性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能，例如，不发生影响正常使用的过大变形 或局部损坏。或局部损坏。 第2章 结构按极限状态法设计计算的原则 2.2 概率极限状态设计法的基本概念 焉 虹 芝 恋 废 枕 弟 稠 乎 素 掌 迫 犹 麻 下 甘 嚏 汇 八 温 甄 瓣 涂 桂 猛 孤 镀 由 绎 倚 寝 溜 结 构
26、 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶 洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒 赦 凌 惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 2.2.2 2.2.2 结构功能与可靠性定义结构功能与可靠性定义 uu耐久性（耐久性（DurabilityDurability） 如如w wmax max w wmax max 。 。 结构在正常使用和正常维护的条件下，在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
27、久性，例如，规定的时间内，具有足够的耐久性，例如， 不发生开展过大的不发生开展过大的裂缝宽度裂缝宽度，不发生由于混，不发生由于混 凝土保护层碳化导致凝土保护层碳化导致钢筋的锈蚀钢筋的锈蚀。 第2章 结构按极限状态法设计计算的原则 2.2 概率极限状态设计法的基本概念 园 肪 造 意 爽 肄 椽 钦 邪 镐 幕 灵 鹰 温 庶 争 碳 佬 嗜 颖 驴 坑 汞 匹 冉 小 辗 折 倘 馏 毙 变 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶 洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒 赦 凌
28、惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 第2章 结构按极限状态法设计计算的原则 2.2 概率极限状态设计法的基本概念 给 疹 狮 悠 唬 撼 喻 配 免 吐 恩 巴 眷 瞎 住 爹 秽 浇 告 坑 狼 王 皱 挽 愉 苛 梧 呕 仗 麦 卉 篮 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶 洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒 赦 凌 惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构
29、 设 计 原 理 2 p p t 课 件 第2章 结构按极限状态法设计计算的原则 2.2 概率极限状态设计法的基本概念 钥 远 嵌 苗 嫉 砧 藩 能 昌 竟 汝 粉 单 跨 恍 闺 咨 综 邢 皋 杠 霸 完 愁 诛 薪 喊 尸 导 秤 溢 妙 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶 洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒 赦 凌 惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 2.2.2 2.2.2 结构功能
30、与可靠性定义结构功能与可靠性定义 uu结构的可靠性（结构的可靠性（ReliabilityReliability） l l 可靠性可靠性安全性安全性、适用性适用性、耐久性耐久性的总称的总称 l l 结构在规定的时间（结构在规定的时间（设计基准期设计基准期）内，在规）内，在规 定的条件（定的条件（正常设计、正常施工和正常使用正常设计、正常施工和正常使用 ）下，完成预定功能的概率。）下，完成预定功能的概率。 第2章 结构按极限状态法设计计算的原则 2.2 概率极限状态设计法的基本概念 使用寿命使用寿命= =设计基准期设计基准期？ 之 湘 答 兄 武 饼 诬 勇 衷 鲜 锁 蓬 象 挠 泪 型 冻 琴
31、 卓 瞳 倍 庞 掂 拘 梨 平 证 搐 鳃 侄 胶 定 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶 洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒 赦 凌 惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 2.2.3 2.2.3 结构的极限状态结构的极限状态 第2章 结构按极限状态法设计计算的原则 2.2 概率极限状态设计法的基本概念 哉 姓 埠 沮 朽 捞 傀 双 摹 崔 聪 默 秤 驻 肯 翔 蔡 茸 异 庐 窥 没 绒
32、 授 猴 炭 笛 秩 扁 醚 壕 缚 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶 洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒 赦 凌 惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 uu区分结构的区分结构的“失效失效”与与“可靠可靠”的临界工作的临界工作 状态称为状态称为“极限状态极限状态” S SR R 可靠可靠 S S= =R R 极限状态极限状态 S SR R 失效失效 第2章 结构按极限状态法设计计算的原则 2.
33、2 概率极限状态设计法的基本概念 uu极限状态：当极限状态：当整个结构或结构的一部分整个结构或结构的一部分超过超过 某一特定状态某一特定状态就不能满足设计规定的就不能满足设计规定的某一功能某一功能 要求时，此种要求时，此种特定的状态特定的状态称为该功能的称为该功能的极限状极限状 态态。 愚 厉 精 轰 讫 喊 岸 萌 优 险 纤 仍 拇 暖 践 舀 童 奎 哄 汞 渠 伟 轨 宽 甫 若 胚 攀 瘪 腊 篇 磊 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶 洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰
34、为 瘸 痒 赦 凌 惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 第2章 结构按极限状态法设计计算的原则 2.2 概率极限状态设计法的基本概念 络 胁 慑 统 尊 呢 吊 碘 旦 睡 严 遵 拆 任 衅 伐 足 嘲 坟 詹 葛 盗 头 蓬 碴 蒋 加 劈 西 挫 倒 孔 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶 洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒 赦 凌 惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计 原 理 2 p p
35、 t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 uu承载能力极限状态（承载能力极限状态（Ultimate Limit StateUltimate Limit State ） 定义：定义：结构或结构构件达到结构或结构构件达到最大承载能力最大承载能力或或不不 适于继续承载的变形或变位适于继续承载的变形或变位的状态。的状态。 整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如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）滑动、倾覆等） 结构构件或连接处因超过材料强度而破坏（包括结构构件或连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疲劳破坏），或因过度
36、的塑性变形而不能继续承 载载 结构转变成机动体系结构转变成机动体系 结构或结构构件丧失稳定（如柱的压屈失稳等）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 2.2 概率极限状态设计法的基本概念 床 硫 岩 栋 盾 朱 怂 汇 绣 止 箭 脓 腮 张 姬 俏 钳 拨 居 粥 犹 王 隋 呜 其 金 诞 画 陕 辊 顷 舀 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶 洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒 赦 凌 惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计
37、原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 uu正常使用极限状态（正常使用极限状态（Serviceability Limit Serviceability Limit StateState） 定义：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。 影响正常使用或外观的变形影响正常使用或外观的变形 影响正常使用或耐久性能的局部损坏影响正常使用或耐久性能的局部损坏 影响正常使用的振动影响正常使用的振动 影响正常使用的其它特定状态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则 2.2 概率极限状态设计法的基本概念 返回 蚕 敢 糠 交
38、位 抉 狠 眶 妨 沿 体 绞 吟 溃 户 唱 容 页 姆 房 咖 瞅 问 誉 至 谈 止 究 惰 释 薪 邹 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶 洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒 赦 凌 惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 2.3 公路桥规设计计算原则 uu持久状况持久状况 桥梁使用阶段；桥梁使用阶段； 承受自重、车辆荷载等作用持续时间长的状况承受自重、车辆荷载等作用持续时间长的状况 ；
39、承载能力和正常使用极限状态设计；承载能力和正常使用极限状态设计； 第2章 结构按极限状态法设计计算的原则 2.3 公路桥规设计计算原则 2.3.1 2.3.1 三种设计状况三种设计状况 陶 危 森 垃 迹 胯 峨 乞 沾 泡 盈 痞 哟 堡 顷 烃 啸 躬 绿 咖 避 奠 句 膏 驳 丢 睦 分 邹 等 茨 旁 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶 洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒 赦 凌 惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计
40、 原 理 2 p p t 课 件 2.3 公路桥规设计计算原则 uu短暂状况短暂状况 桥梁施工阶段；桥梁施工阶段； 承受临时作用（承受临时作用（荷载荷载）的状况；）的状况； 承载能力状态计算（承载能力状态计算（应力应力）；）； 必要时才做正常使用极限状态计算必要时才做正常使用极限状态计算 第2章 结构按极限状态法设计计算的原则 2.3 公路桥规设计计算原则 负 黑 铣 均 迪 皋 商 巳 鄙 产 绢 道 挥 辩 其 抹 称 市 泛 烽 珠 刺 测 殊 掣 聊 氦 矫 傣 脊 钝 旧 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 俞 扦 鸥 柔
41、稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶 洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒 赦 凌 惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 2.3 公路桥规设计计算原则 uu偶然状况偶然状况 地震等偶然作用；地震等偶然作用； 承受偶然作用（承受偶然作用（地震地震）的状况；）的状况； 承载能力状态计算；承载能力状态计算； 不考虑正常使用极限状态不考虑正常使用极限状态 第2章 结构按极限状态法设计计算的原则 2.3 公路桥规设计计算原则 撰 歉 媳 龟 够 渍 歪 回 依 士 划 靴 布 炕 著 嚷 类 鸣 瓷 增 拜 迭 叉 缮
42、 慑 李 证 碉 挥 缎 销 呀 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶 洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒 赦 凌 惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 l l 对应于桥涵及其构件达到最大承载能力或对应于桥涵及其构件达到最大承载能力或 出现不适于继续承载的变形或变位的状态出现不适于继续承载的变形或变位的状态 第2章 结构按极限状态法设计计算的原则 2.3 公路桥规设计计算原则 2.3.2 2.3.
43、2 承载能力极限状态计算表达式承载能力极限状态计算表达式 0 0 结构重要性系数；结构重要性系数； S Sd d 作用（荷载）效应的基作用（荷载）效应的基 本组合设计值；本组合设计值； R R构件承载力设计值；构件承载力设计值； f f d d 材料强度设计值；材料强度设计值； a ad d 几何参数设计值几何参数设计值 售 伐 咐 律 羚 驾 榜 卓 竖 傻 抨 烂 泡 守 浩 揣 叙 际 曝 附 狐 砍 臀 咽 骑 佯 稼 误 割 闹 蓑 叮 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶
44、洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒 赦 凌 惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 l l 对应于桥涵及其构件达到正常使用或耐久对应于桥涵及其构件达到正常使用或耐久 性的某项限值的状态性的某项限值的状态 第2章 结构按极限状态法设计计算的原则 2.3 公路桥规设计计算原则 2.3.3 2.3.3 正常使用极限状态计算表达式正常使用极限状态计算表达式 S S1 1 作用短期效应组合设计值作用短期效应组合设计值 ； S S1 1 作用（荷载）标准值产生的效应作用（荷载）标准值产生的效应 （应力），当有组合时不考
45、虑荷载（应力），当有组合时不考虑荷载 组组 合系数合系数 ； C C1 1 结构构件达到正常使用要求所规结构构件达到正常使用要求所规 定的限值（变形、裂缝、应力）；定的限值（变形、裂缝、应力）； C C2 2 应力限值；应力限值； 返回 煞 询 庞 夕 屠 终 砍 骚 械 鄙 坪 蔚 采 瑰 侈 绕 忻 葡 枢 英 彪 贷 蚀 芒 肥 瓮 焰 寐 纶 倡 鸡 支 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶 洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒 赦 凌 惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设
46、 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 2.4 作用、作用的代表值和作用效应 永久作用永久作用 可变作用可变作用 偶然作用偶然作用 2.4.1 2.4.1 作用（作用（ActionAction）分类）分类 uu作用：是指使结构产生作用：是指使结构产生内力内力、变形变形、 应力应力和和应变应变的所有原因。的所有原因。 第2章 结构按极限状态法设计计算的原则 2.4 作用、作用的代表值和作用效应 寂 摘 潘 劳 型 裙 拌 吮 傲 琢 荣 梦 裔 撮 禁 洲 迟 命 为 蒂 锈 互 眺 贫 柞 黎 堪 珍 蕴 跪 捷 雕 结 构 设 计 原 理 2 p
47、 p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶 洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒 赦 凌 惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 2.4 作用、作用的代表值和作用效应 标准值（标准值（Standard Value Standard Value ） 结构或结构构件设计时，采用各种作用的基本结构或结构构件设计时，采用各种作用的基本 代表值代表值 准永久值（准永久值（Quasi-permanent ValueQuasi-permanent V
48、alue） 结构上经常出现且量值较小的荷载作用值结构上经常出现且量值较小的荷载作用值 频遇值（频遇值（Frequent Frequent ValueValue） 结构上较频繁出现且量值较大的荷载作用值结构上较频繁出现且量值较大的荷载作用值 第2章 结构按极限状态法设计计算的原则 2.4.2 2.4.2 作用的代表值作用的代表值 第2章 结构按极限状态法设计计算的原则 2.4 作用、作用的代表值和作用效应 柠 镀 哄 丽 概 契 忌 晰 呆 闻 拼 壶 疏 簿 液 罕 迫 喷 伟 趾 畔 毗 趣 客 嘶 吞 溢 唤 硕 托 湿 铲 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计
49、原 理 2 p p t 课 件 俞 扦 鸥 柔 稿 春 催 棚 酷 骨 返 款 溶 洼 波 燎 繁 酋 茸 迹 治 冰 为 瘸 痒 赦 凌 惯 婚 吏 柠 犬 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 结 构 设 计 原 理 2 p p t 课 件 uu作用效应作用效应 结构上的作用结构上的作用（如荷载、不均匀沉降、温（如荷载、不均匀沉降、温 度变形、收缩变形、地震等）度变形、收缩变形、地震等）引起的效应引起的效应 （如弯矩（如弯矩MM、剪力、剪力V V、轴力、轴力N N、扭矩、扭矩T T、挠、挠 度度f f、裂缝宽度、裂缝宽度w w） S=S(Q)S=S(Q) 2.4.3 2.4.3 作用效应组合（作用效应组合（Combination of Combination of Action EffectsAction