混凝土结构构件基于FORM的极限状态设计表达式基本信息

作者：白生翔

出版时间： 2015-09-01

上架日期： 201509

征订号：27371

版次：第一版

页数：160

装帧：平膜

开本：大32开②

印张：5.250

ISBN：978-7-112-18133-9

本书以结构可靠指标β为依据，对混凝土结构构件承载能力极限状态设计表达式中效应项的作用分项系数、组合系数和结构抗力项的钢筋、混凝土材料分项系数作了浅显的推演；在正常使用极限状态下构件开裂和裂缝开展的失效模式基础上，对构建其设计表达式方面作了较详细的论述。本书还对材料强度标准值、最小配筋率、钢筋锚固长度及抗力模式不定性系数的确定，作了具体的阐述。

1 概述

2 基于可靠指标的设计基础

3 承载能力极限状态设计的分项系数表达式

4 正常使用极限状态设计的分项系数表达式

5 承载能力极限状态设计表达式中有关系数的确定

6 基于概率的裂缝控制验算方法

7 正常使用极限状态的设计表达式

8 规范中基于概率分析的几个问题

附录一 我国结构可靠性研究及其在标准中应用的沿革

附录二 我国房屋建筑用《混凝土结构设计规范》设计表达式发展概况

参考文献 2100433B

按正常使用极限状态设计，主要是验算构件的变形和抗裂度或裂缝宽度。

按正常使用极限状态设计时，变形过大或裂缝过宽虽影响正常使用，但危害程度不及承载力引起的结构破坏造成的损失那么大，所以可适当降低对可靠度的要求。计算时取荷载标准值，不需乘分项系数，也不考虑结构重要性系数γ0。

1. 正常使用极限状态设计简单表达式

Sk ≤ Rk

2. 可变荷载的准永久值系数和频遇值系数

在正常使用状态下，可变荷载作用时间的长短对于变形和裂缝的大小显然是有影响的。可变荷载的最大值并非长期作用于结构之上，所以应按其在设计基准期内作用时间的长短和可变荷载超越总时间或超越次数，对其标准值进行折减。《建筑结构可靠度设计统一标准》采用一个小于1的准永久值系数和频遇值系数来考虑这种折减。

(1) 准永久值系数， 是根据在设计基准期内荷载达到和超过该值的总持续时间与设计基准期内总持续时间的比值而确定。

(2) 频遇值系数，是根据在设计基准期间可变荷载超越的总时间或超越的次数来确定的。

3. 可变荷载的准永久值和频遇值

准永久值 = 可变荷载标准值×准永久值系数(ψq)

频遇值 = 可变荷载标准值×频遇值系数(ψf)

4. 可变荷载的代表值

可变荷载有四种代表值，即标准值、组合值、准永久值和频遇值。其中标准值称为基本代表值，其他代表值可由基本代表值乘以相应的系数得到。各类可变荷载和相应的组合值系数、准永久值系数、频遇值系数可在荷载规范中查到。

5. 荷载效应组合的标准值Sk

根据实际设计的需要，常须区分荷载的短期作用（标准组合、频遇组合）和荷载的长期作用（准永久组合）下构件的变形大小和裂缝宽度验算。所以，《建筑结构可靠度设计统一标准》规定按不同的设计目的，分别选用荷载的标准组合、频遇组合和荷载的准永久组合。

(1) 荷载的标准组合

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害的情况。按荷载的标准组合时，荷载效应组合的标准值Sk应按下式计算

（3一26）

(2) 荷载的频遇组合

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害、较大变形或短暂振动的情况。按荷载的频遇组合时，荷载效应组合的标准值Sk应按下式计算

（3一27）

(3) 荷载的准永久组合

准永久组合主要用于当长期效应是决定性因素的情况。按荷载的准永久组合时，荷载效应组合的标准值Sk应按下式计算2100433B

将工程结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两大类。按照各种结构的特点和使用要求，给出极限状态方程和具体的限值，作为结构设计的依据。用结构的失效概率或可靠指标度量结构可靠度，在结构极限状态方程和结构可靠度之间以概率理论建立关系。

这种设计方法即为基于概率的极限状态设计法，简称为概率极限状态设计法。其设计式是用荷载或荷载效应、材料性能和几何参数的标准值附以各种分项系数，再加上结构重要性系数来表达。对承载能力极限状态采用荷载效应的基本组合和偶然组合进行设计，对正常使用极限状态按荷载的短期效应组合和长期效应组合进行设计 。2100433B

极限状态设计法（limit state design method）：当以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规定的某一功能要求，则此特定状态称为该功能的极限状态，按此状态进行设计的方法称极限状态设计法。它是针对破坏强度设计法的缺点而改进的工程结构设计法。分为半概率极限状态设计法和概率极限状态设计法。

半概率极限状态设计法

将工程结构的极限状态分为承载能力极限状态、变形极限状态和裂缝极限状态三类（也可将后两者归并为一类），并以荷载系数、材料强度系数和工作条件系数代替单一的安全系数。对荷载或荷载效应和材料强度的标准值分别以数理统计方法取值，但不考虑荷载效应和材料抗力的联合概率分布和结构的失效概率。

概率极限状态设计法

将工程结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两大类。按照各种结构的特点和使用要求，给出极限状态方程和具体的限值，作为结构设计的依据。用结构的失效概率或可靠指标度量结构可靠度（见结构可靠度分析方法），在结构极限状态方程和结构可靠度之间以概率理论建立关系。这种设计方法即为基于概率的极限状态设计法，简称为概率极限状态设计法。其设计式是用荷载或荷载效应、材料性能和几何参数的标准值附以各种分项系数，再加上结构重要性系数来表达。对承载能力极限状态采用荷载效应的基本组合和偶然组合进行设计，对正常使用极限状态按荷载的短期效应组合和长期效应组合进行设计。 2100433B