第二章 結構按極限狀態(tài)法設計計算的原則

　　一、學習目的

　　本章主要介紹了關于《公路橋規(guī)》的計算原則，即承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)計算原則，這是公路橋涵設計的基本準則。

　　計算理論發(fā)展階段：以彈性理論為基礎的容許應力計算法—→考慮鋼筋混凝土塑性性能的破壞階段計算法—→半經驗、半概率的“三系數(shù)”極限狀態(tài)設計法(荷載系數(shù)、材料系數(shù)、工作條件系數(shù))—→以結構可靠性理論為基礎的概率極限狀態(tài)設計法(又分為三個水準：水準Ⅰ──半概率設計法，水準Ⅱ──近似概率設計方法，水準Ⅲ──全概率設計法)。

　　《公路橋規(guī)》采用的是以結構可靠性理論為基礎的近似概率極限狀態(tài)設計法，其概率反映在荷載組合與材料取值等方面。學習本章的目的是為了使讀者了解設計規(guī)范的要求及原則。

　　二、學習重點

　　本章的學習重點為設計方法的演變過程，從容許應力法到考慮塑性性能的破壞階段計算方法到極限狀態(tài)法;兩類極限狀態(tài)的基本含義;材料強度取值的方法，特別注意個類強度的區(qū)別與聯(lián)系;結合《公路橋規(guī)》了解荷載分類及荷載組合的形式。

　　三、復習題

　　(一)填空題

　　1、結構設計的目的，就是要使所設計的結構，在規(guī)定的時間內能夠在具有足夠 可靠性 性的前提下，完成 全部功能 的要求。

　　2、結構能夠滿足各項功能要求而良好地工作，稱為結構 可靠 ，反之則稱為 失效 ，結構工作狀態(tài)是處于可靠還是失效的標志用 極限狀態(tài) 來衡量。

　　3、國際上一般將結構的極限狀態(tài)分為三類： 承載能力極限狀態(tài) 、 正常使用極限狀態(tài) 和 “破壞一安全”極限狀態(tài) 。

　　4、正常使用極限狀態(tài)的計算，是以彈性理論或塑性理論為基礎，主要進行以下三個方面的驗算： 應力計算 、 裂縫寬度驗算 和 變形驗算 。

　　5、公路橋涵設計中所采用的荷載有如下幾類： 永久荷載 、 可變荷載 和 偶然荷載 。

　　6、結構的 安全性 、 適用性 和 耐久性 通稱為結構的可靠性。

　　7、作用是指使結構產生內力、變形、應力和應變的所有原因，它分為 直接 作用和 間接 作用兩種。 直接作用 是指施加在結構上的集中力或分布力如汽車、人群、結構自重等， 間接作用 是指引起結構外加變形和約束變形的原因，如地震、基礎不均勻沉降、混凝土收縮、溫度變化等。

　　8、結構上的作用按其隨時間的變異性和出現(xiàn)的可能性分為三類： 永久作用(恒載) 、可變作用 和 偶然作用 。

　　9、我國《公路橋規(guī)》根據橋梁在施工和使用過程中面臨的不同情況，規(guī)定了結構設計的三種狀況： 持久 狀況、 短暫 狀況和 偶然 狀況。

　　10、《公路橋規(guī)》根據混凝土立方體抗壓強度標準值進行了強度等級的劃分，稱為混凝土強度等級并冠以符號C來表示，規(guī)定公路橋梁受力構件的混凝土強度等級有13級，即C20～C80，中間以5MPa進級。C50以下為普通強度混凝土，C50及以上混凝土為高強度混凝土�！豆�路橋規(guī)》規(guī)定受力構件的混凝土強度等級應按下列規(guī)定采用：鋼筋混凝土構件不應低于C20 ，用HRB400、KL400級鋼筋配筋時，不應低于 C25 ;預應力混凝土構件不應低于 C40 。

　　11、結構或結構構件設計時，針對不同設計目的所采用的各種作用規(guī)定值即稱為作用代表值。作用代表值包括作用 標準值 、 準永久值 和 頻遇值 。

　　(二)名詞解釋

　　1、結構的可靠度────結構在規(guī)定的時間內，在規(guī)定的條件下，完成預定功能的概率。

　　2、結構的極限狀態(tài)────當整個結構或結構的一部分超過某一特定狀態(tài)而不能滿足設計規(guī)定的某一功能要求時，則此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。

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