结构设计原理第2章结构极限状态计算.pdf

第二章 结构按极限状态法设计计算的原则 2.1 概率极限状态设计法的基本概念概率极限状态设计法的基本概念 2.2 我国公路桥涵设计规范的计算原则我国公路桥涵设计规范的计算原则 2.3 材料强度的取值材料强度的取值 2.4 作用、作用的代表值和作用效应组合作用、作用的代表值和作用效应组合 钢筋混凝土结构构件的设计：钢筋混凝土结构构件的设计：在预定的荷载及材料性能条件下，在预定的荷载及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的确定构件按功能要求所需要的截面尺寸截面尺寸、配筋配筋和和构造构造要求。要求。钢筋混凝土结构设计理论的发展史钢筋混凝土结构设计理论的发展史 I.以弹性理论为基础的容许应力计算法以弹性理论为基础的容许应力计算法 在规定的标准荷载作用下，按弹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性理论计算得到的构件截面任一点的应力应力规定的容许应力；（容许应力规定的容许应力；（容许应力是由材料强度除以安全系数得到），是由材料强度除以安全系数得到），安全系数则依据工程经验和主观判断安全系数则依据工程经验和主观判断来确定。来确定。II.考虑材料塑性性能的破坏阶段计算法考虑材料塑性性能的破坏阶段计算法 以充分考虑材料塑性性能的结构以充分考虑材料塑性性能的结构构件承载能力为基础，构件承载能力为基础，材料标准极限材料标准极限强度计算的承载力强度计算的承载力计算的最大荷载计算的最大荷载内力内力；计算的最大荷载是由规定的标；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得出，安准荷载乘以单一的安全系数得出，安全系数仍是依据工程经验和主观判断全系数仍是依据工程经验和主观判断来确定。来确定。III.极限状态设计法极限状态设计法 规定了结构的极限状态，并把单一的安规定了结构的极限状态，并把单一的安全系数改为荷载系数、材料系数和工作条件全系数改为荷载系数、材料系数和工作条件系数三个分项系数，使不同的构件具有比较系数三个分项系数，使不同的构件具有比较一致的安全度，而部分荷载系数、材料系数一致的安全度，而部分荷载系数、材料系数基本上是根据统计资料用概率方法确定，被基本上是根据统计资料用概率方法确定，被称为半经验、半概率的称为半经验、半概率的“三系数三系数”极限状态极限状态设计法。（桥规设计法。（桥规85规范）规范）IV.概率极限状态设计法概率极限状态设计法 把影响结构可靠性的各种因素均视为随机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，变量，以大量现场实测资料和试验数据为基础，运用数学统计的方法，寻求各变量的统计规律，运用数学统计的方法，寻求各变量的统计规律，以结构的失效概率（或可靠度）来度量结构的以结构的失效概率（或可靠度）来度量结构的可靠性，并将其应用于结构的极限状态设计。可靠性，并将其应用于结构的极限状态设计。公路工程结构可靠度设计统一标准公路工程结构可靠度设计统一标准明确明确提出以结构可靠性理论为基础的提出以结构可靠性理论为基础的概率极限状态概率极限状态设计法设计法作为公路工程结构设计的作为公路工程结构设计的总原则。总原则。结构概率设计法的三个水准结构概率设计法的三个水准 1.水准水准半概率设计法：未触及结构可半概率设计法：未触及结构可靠度的核心（结构的失效概率），且分靠度的核心（结构的失效概率），且分项系数主要依经验定。项系数主要依经验定。2.水准水准近似概率设计法：实用阶段的近似概率设计法：实用阶段的概率设计法。概率设计法。3.水准水准全概率设计法：完全基于概率全概率设计法：完全基于概率理论的理想方法。理论的理想方法。2.1 概率极限状态设计法的基本概念 2.1.1 结构可靠性与可靠度 结构的功能结构的功能 1.能承受在正常施工和正常使用期间可能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、约束变形出现的各种荷载、外加变形、约束变形等。（等。（安全性安全性）2.在偶然荷载（地震、强风）作用下或偶在偶然荷载（地震、强风）作用下或偶然事件（爆炸）发生时和发生后，结构然事件（爆炸）发生时和发生后，结构仍能保持整体稳定性，不倒塌。仍能保持整体稳定性，不倒塌。（安全安全性性）3.在正常使用条件下具有良好的工作性能，在正常使用条件下具有良好的工作性能，如不发生影响正常使用的过大变形或局如不发生影响正常使用的过大变形或局部损坏。（部损坏。（适用性适用性）4.在正常使用和正常维护条件下，在规定在正常使用和正常维护条件下，在规定时间内，具有足够的耐久性，如不出现时间内，具有足够的耐久性，如不出现过大的裂缝宽度，钢筋不锈蚀。（过大的裂缝宽度，钢筋不锈蚀。（耐久耐久性性）结构的可靠性与可靠度结构的可靠性与可靠度 1.可靠性：可靠性：结构的安全性、适用性、耐久结构的安全性、适用性、耐久性总称为结构的可靠性。性总称为结构的可靠性。2.可靠度：可靠度：结构完成预定功能的概率度量，结构完成预定功能的概率度量，是指结构在规定时间内，在规定条件下，是指结构在规定时间内，在规定条件下，完成预定功能的概率。完成预定功能的概率。可靠度是结构可可靠度是结构可靠性的定量描述。靠性的定量描述。规定时间规定时间对结构进行可靠度分析时，结合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关系所结构使用期，考虑各种基本变量与时间关系所取用的基准时间参数，即取用的基准时间参数，即设计基准期设计基准期。我国。我国公公路桥梁结构路桥梁结构的设计基准期为的设计基准期为100年年。设计基准期设计基准期使用寿命使用寿命，当结构的使用年限超，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增大，过设计基准期时，表明它的失效概率可能增大，不能保证其目标可靠度，但不等于结构丧失功不能保证其目标可靠度，但不等于结构丧失功能甚至报废。通常使用寿命长，则设计基准期能甚至报废。通常使用寿命长，则设计基准期就长，设计基准期小于寿命期。就长，设计基准期小于寿命期。规定条件规定条件结构正常设计、正常施工结构正常设计、正常施工和正常使用的条件，即不考虑人为过失和正常使用的条件，即不考虑人为过失的影响。的影响。预定功能预定功能安全性、适用性和耐久性。安全性、适用性和耐久性。2.1.2 结构可靠度与极限状态 极限状态的概念极限状态的概念 1.结构能满足各项功能要求而良好工作，结构能满足各项功能要求而良好工作，称为结构称为结构“可靠可靠”，反之，称为结构，反之，称为结构“失效失效”。可靠与失效的分界可靠与失效的分界，即为，即为极极限状态限状态，是结构开始失效的标志。，是结构开始失效的标志。2.极限状态的定义：当整个结构或结构的极限状态的定义：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，称此特定状计规定的某一功能要求时，称此特定状态为该功能的极限状态。态为该功能的极限状态。结构极限状态的分类结构极限状态的分类 1.承载能力极限状态：承载能力极限状态：对应于结构或结构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。载的变形或变位的状态。2.正常使用极限状态：正常使用极限状态：对应于结构或结构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构件达到正常使用或耐久性能的某项限值的状态。值的状态。3.“破坏安全破坏安全”极限状态极限状态 1.承载能力极限状态的表现形式：承载能力极限状态的表现形式：整个结构或结构的一部分作为刚体失去平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）；衡（如滑动、倾覆等）；结构构件或连接因超过材料强度而破坏结构构件或连接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（包括疲劳破坏），或因过度的塑性变形而不能继续承载；而不能继续承载；结构转变为机动体系；结构转变为机动体系；结构或结构构件丧失稳定（如柱的压屈）。结构或结构构件丧失稳定（如柱的压屈）。2.正常使用极限状态的表现形式：正常使用极限状态的表现形式：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（裂影响正常使用或耐久性能的局部损坏（裂缝等）；缝等）；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。3.“破坏安全破坏安全”极限状态极限状态 超过这种极限状态发生的破坏，是超过这种极限状态发生的破坏，是指允许结构物发生局部损坏，而该结构指允许结构物发生局部损坏，而该结构的其余部分，应具有适当的可靠度，能的其余部分，应具有适当的可靠度，能极限承受降低了的设计荷载。适用于桥极限承受降低了的设计荷载。适用于桥梁抗震和连拱推力墩的计算等。梁抗震和连拱推力墩的计算等。注：注：我国我国工程结构可靠度设计统一标工程结构可靠度设计统一标 准准将极限状态划分为承载能力极限状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。态和正常使用极限状态。承载力能力极限状态承载力能力极限状态 结构的安全性结构的安全性 正常使用极限状态正常使用极限状态 结构的适用性和耐久性结构的适用性和耐久性 可靠水平高可靠水平高 可靠水平低可靠水平低 结构设计程序 结构功能函数结构功能函数 1.定义：由各种作用效应、材料性能、结构几定义：由各种作用效应、材料性能、结构几何参数、计算模式准确度等因素为基本变量何参数、计算模式准确度等因素为基本变量组成的描述结构功能的函数组成的描述结构功能的函数Zg（X1，X2，Xn）或）或ZRS。R抗力方面的基本变量组成的综合抗力；抗力方面的基本变量组成的综合抗力；S作用效应方面的基本变量组成的综合效应。作用效应方面的基本变量组成的综合效应。2.结构功能函数与可靠、失效、极限状态的对结构功能函数与可靠、失效、极限状态的对应关系应关系 Z=RZ=RS0S0：结构可靠：结构可靠 Z=RZ=RS0S0：结构失效：结构失效 Z=RZ=RS S0 0：结构处于极限状态：结构处于极限状态 结构可靠度设计的目的用功能函数表示，应满足结构可靠度设计的目的用功能函数表示，应满足 Zg（X1，X2，Xn）0或或ZRS 0 2.1.3 结构的失效概率与可靠指标 作用效应作用效应S S和结构抗力和结构抗力R R 1.1.作用作用：使结构产生内力、变形、应力和应使结构产生内力、变形、应力和应变的所有原因。变的所有原因。分为直接作用和间接作用。分为直接作用和间接作用。两类作用两类作用 间接作用间接作用 直接作用直接作用 施加在结构上的荷载，如施加在结构上的荷载，如结构自重、汽车荷载等。结构自重、汽车荷载等。引起结构引起结构外加变形外加变形和和约束变形约束变形的原因的原因 作作 用用 约束变形约束变形 结构材料发生结构材料发生收缩收缩或或膨胀膨胀等等变化，结构在变化，结构在支座或节点的支座或节点的约束下间接产约束下间接产生的变形。生的变形。强迫结构产强迫结构产生生变形变形。(基础的不均基础的不均匀沉降，地匀沉降，地震等震等)。外加变形外加变形 何为作用效应？何为作用效应？2.作用效应作用效应S：结构对所受作用的反应：结构对所受作用的反应（如结构或构件的内力、变形等）。（如结构或构件的内力、变形等）。3.结构抗力结构抗力R：结构构件承受内力和变形：结构构件承受内力和变形的能力（如构件的承载力、刚度等），的能力（如构件的承载力、刚度等），它是结构材料性能和几何参数等的函数。它是结构材料性能和几何参数等的函数。失效概率失效概率 1.失效概率失效概率 Pf 结构不满足其功能要求这一随结构不满足其功能要求这一随机事件的概率，即结构处于失效状态下的概机事件的概率，即结构处于失效状态下的概率。率。可靠概率可靠概率Pr 结构满足其功能要求这一随机结构满足其功能要求这一随机事件的概率，即结构处于可靠状态下的概率。事件的概率，即结构处于可靠状态下的概率。Pr Pf1 2.失效概率失效概率Pf的计算方法的计算方法 设构件的作用效应设构件的作用效应S及结构的抗力及结构的抗力R都是服从都是服从正态分布的随机变量正态分布的随机变量，S、R的平均值分别为的平均值分别为mS、mR，标准差分，标准差分别为别为S、R。因此结构的功能函数因此结构的功能函数Z=RZ=RS S也符合正态分布也符合正态分布，如图：如图：图2-2 fz(Z)pf z z mz Z Z0 图中图中Z1000 Lk150 大桥大桥 100L 1000 40 Lk 150 中桥中桥 30L100 20 Lk40 小桥小桥 8 L 30 5 Lk 20 涵洞涵洞 Lk5 注：桥梁设计时桥涵分类，按单孔跨径确定，对多跨不等跨梁以其中最大跨径为准。注：桥梁设计时桥涵分类，按单孔跨径确定，对多跨不等跨梁以其中最大跨径为准。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 公路桥规公路桥规规定桥梁构件的承载力极限状态的规定桥梁构件的承载力极限状态的计算以计算以塑性理论塑性理论为基础，设计原则是为基础，设计原则是作用效应最不利作用效应最不利组合（基本组合）的设计值组合（基本组合）的设计值必须小于或等于必须小于或等于结构抗力结构抗力的设计值的设计值。其基本表达式为。其基本表达式为 几何参数设计值。材料强度设计值；构件承载力设计值；设计值；作用效应的基本组合数；桥梁结构的重要性系式中：ddddddafRSafRRS ),(002.2.3 持久状况正常使用极限状态计算表达式 以结构弹性理论或弹塑性理论为基以结构弹性理论或弹塑性理论为基础，采用作用的短期效应组合、长期效础，采用作用的短期效应组合、长期效应组合或短期效应组合并考虑长期效应应组合或短期效应组合并考虑长期效应组合的影响，对构件的抗裂、裂缝宽度组合的影响，对构件的抗裂、裂缝宽度和挠度进行验算，并使各项和挠度进行验算，并使各项计算值不超计算值不超过过公路桥规公路桥规规定的各规定的各相应限值相应限值。持久状况正常使用极限状态计算表达式为持久状况正常使用极限状态计算表达式为 面抗裂的应力限值。如变形、裂缝宽度和截要求所规定的限值，结构构件达到正常使用作用效应组合设计值；正常使用极限状态的式中：11 CSCS注：注：公路桥规公路桥规规定，对公路桥涵的设规定，对公路桥涵的设计计算，除进行上述持久状况承载力极限计计算，除进行上述持久状况承载力极限状态、正常使用极限状态计算外，按照公状态、正常使用极限状态计算外，按照公路桥梁的结构受力特点和设计习惯，还应路桥梁的结构受力特点和设计习惯，还应进行进行构件应力计算构件应力计算，并不应超过限值。构，并不应超过限值。构件应力计算的实质是构件强度验算，是对件应力计算的实质是构件强度验算，是对构件承载力计算的补充，是构件承载力计算的补充，是结构承载力极结构承载力极限状态的表现之一限状态的表现之一，极限状态表达式为，极限状态表达式为 2CS 即：施工阶段制作、运输、安装阶段的应力计算即：施工阶段制作、运输、安装阶段的应力计算 式中：式中：S为作用标准值产生的效应（应力），当为作用标准值产生的效应（应力），当有组合时不考虑荷载组合系数有组合时不考虑荷载组合系数 C2结构的功能限值（应力）结构的功能限值（应力）2.3 材料强度的取值材料强度的取值 2.3.1 材料强度指标的取值原则 实际工程中，按同一标准生产的钢实际工程中，按同一标准生产的钢筋或混凝土各批之间的强度是有差异的，筋或混凝土各批之间的强度是有差异的，即使同一批按同一方法在同一试验机上即使同一批按同一方法在同一试验机上测得的强度值也不相同，这就是材料强测得的强度值也不相同，这就是材料强度的度的变异性变异性。为在设计中合理取用材料强度值，为在设计中合理取用材料强度值，公路桥规公路桥规对材料强度的取值采用标对材料强度的取值采用标准值和设计值。准值和设计值。材料强度的标准值材料强度的标准值 由标准试件按标准试验方法，经数理统计由标准试件按标准试验方法，经数理统计以概率分布的以概率分布的0.05分位值确定的强度值，即分位值确定的强度值，即材料的强度标准值具有不小于材料的强度标准值具有不小于95的保证率。的保证率。材料强度的变异系数材料强度的平均值；式中：fmfmkfff )645.11(标准差与平均数的比值称为变异系数。标准差与平均数的比值称为变异系数。变异系数又称“标准差率”。变异系数又称“标准差率”。材料强度的设计值材料强度的设计值 材料强度标准值除以材料性能分项材料强度标准值除以材料性能分项系数后的值。系数后的值。材料性能分项系数。式中：mmkdff/2.3.2 混凝土强度标准值和设计值 立方体抗压强度标准值立方体抗压强度标准值fcu,k 1.立方体抗压强度标准值立方体抗压强度标准值 按照标准方法制作和养护的边长为按照标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在的立方体试件，在28天龄期用天龄期用标准试验方法测得的具有标准试验方法测得的具有95保证率保证率的抗压强度。的抗压强度。2.混凝土强度等级混凝土强度等级 公路桥规公路桥规根据混凝土立方体抗压强度根据混凝土立方体抗压强度标准值进行强度等级的划分，称为混凝土强标准值进行强度等级的划分，称为混凝土强度等级并冠以度等级并冠以C表示。如，表示。如，C40表示表示40级混级混凝土，其立方体抗压强度标准值为凝土，其立方体抗压强度标准值为40MPa。公路桥涵受力构件的混凝土强度等级有公路桥涵受力构件的混凝土强度等级有13级，即级，即C20C80，中间以，中间以5MPa进级。进级。C50以下为普通强度混凝土，以下为普通强度混凝土，C50及其以上及其以上为高强度混凝土。为高强度混凝土。公路桥涵混凝土强度等级的选择应遵循下公路桥涵混凝土强度等级的选择应遵循下列规定：列规定：1.钢筋混凝土构件不应低于钢筋混凝土构件不应低于C20，采用，采用HRB400、KL400级钢筋配筋时，不应低级钢筋配筋时，不应低于于C25；2.预应力混凝土构件不应低于预应力混凝土构件不应低于C40。轴心抗压强度标准值轴心抗压强度标准值fck和抗拉强度标准值和抗拉强度标准值ftk 1.轴心抗压强度标准值轴心抗压强度标准值fck 轴心抗压强度平均值与立方体抗压强度平均值的关系：轴心抗压强度平均值与立方体抗压强度平均值的关系：式中：式中：fc,m、fcu,m分别为混凝土轴心抗压强度平均值和分别为混凝土轴心抗压强度平均值和 立方体抗压强度平均值；立方体抗压强度平均值；c1混凝土轴心抗压强度与立方体抗压强度的比值；混凝土轴心抗压强度与立方体抗压强度的比值；C50以下砼以下砼c1=0.76，C55C80，c1=0.780.82 c2混凝土脆性折减系数。混凝土脆性折减系数。C40及以下为1.0,C80为0.87,中间内插。mcuccmcff,21,88.0 设混凝土轴心抗压强度设混凝土轴心抗压强度fc的变异系数的变异系数f f与立与立方体抗压强度方体抗压强度fcu的变异系数的变异系数f f相同，则混凝土相同，则混凝土轴心抗压强度标准值为轴心抗压强度标准值为 kcuccfmcuccfmcckffff,21,21,88.0)645.11(88.0)645.11(c1混凝土轴心抗压强度与立方体抗压强度的比值；混凝土轴心抗压强度与立方体抗压强度的比值；c2混凝土脆性折减系数。混凝土脆性折减系数。C40及以下为及以下为1.0,C80为为0.87,中间内插。中间内插。2.混凝土抗拉强度标准值混凝土抗拉强度标准值ftk 45.055.0,255.0,2,55.0,2,)645.11()(348.0)645.11()645.11(348.0)645.11()(395.088.0fkcuctkffkcuctkfmttkmcucmtffffffff混凝土轴心抗压强度设计值混凝土轴心抗压强度设计值fcd和轴心抗拉强和轴心抗拉强度设计值度设计值ftd 。取材料性能分项系数，45.145.1/45.1/mtkmtktdckmckcdffffff2.3.3 钢筋的强度标准值和设计值 抗拉强度标准值抗拉强度标准值 1.有明显流幅的热轧钢筋：采用国家标准中有明显流幅的热轧钢筋：采用国家标准中规定的规定的屈服强度屈服强度标准值，即为钢筋出厂检标准值，即为钢筋出厂检验的废品限值，其保证率不小于验的废品限值，其保证率不小于95。2.无明显流幅的钢筋（钢丝、钢绞线等）：无明显流幅的钢筋（钢丝、钢绞线等）：根据国家标准中规定的根据国家标准中规定的极限抗拉强度值极限抗拉强度值确确定，其保证率不小于定，其保证率不小于95。（。（0.20.2=0.85=0.85b b)抗拉强度设计值抗拉强度设计值 1.热轧钢筋、精轧螺纹钢筋：热轧钢筋、精轧螺纹钢筋：2.钢丝、钢绞线：钢丝、钢绞线：2.1/,20.1kmkdmfff47.1/,47.1kmkdmfff抗压强度设计值抗压强度设计值 以钢筋压应变以钢筋压应变 为取值条件，为取值条件，且抗压强度设计值不得大于相应的抗拉强度且抗压强度设计值不得大于相应的抗拉强度设计值。设计值。002.0)(ps绞线等的弹性模量。分别为热轧钢筋和钢、pspdpppdsdsssdEEfEffEf,2.4 作用、作用的代表值和作用作用、作用的代表值和作用效应组合效应组合 按其随时间的变异性和出现的可能性分为三类：按其随时间的变异性和出现的可能性分为三类：1.永久作用（恒载）永久作用（恒载）：在结构使用期间，其量值不：在结构使用期间，其量值不随时间变化，或其变化值与平均值相比可忽略不随时间变化，或其变化值与平均值相比可忽略不计的作用。计的作用。2.可变作用可变作用：在结构使用期间，其量值随时间变化，：在结构使用期间，其量值随时间变化，且其变化值与平均值相比不可忽略的作用。且其变化值与平均值相比不可忽略的作用。3.偶然作用偶然作用：在结构使用期间出现的概率很小，一：在结构使用期间出现的概率很小，一旦出现，其值很大且持续时间很短的作用。旦出现，其值很大且持续时间很短的作用。2.4.1 公路桥涵结构上的作用分类 2.4.2 作用的代表值 针对不同的设计目的，采用的各种针对不同的设计目的，采用的各种作用代表值有作用标准值、准永久值和作用代表值有作用标准值、准永久值和频遇值等。频遇值等。1.作用的标准值作用的标准值 永久作用的标准值，对于结构自重，为结永久作用的标准值，对于结构自重，为结构构件的体积构构件的体积材料重力密度；可变作用的标材料重力密度；可变作用的标准值按准值按公路桥涵设计通用规范公路桥涵设计通用规范中的规定采中的规定采用。用。是各种作用的基本代表值。永久作用以标是各种作用的基本代表值。永久作用以标准值为代表值；可变作用在按准值为代表值；可变作用在按承载能力极限状承载能力极限状态设计态设计及按弹性阶段计算结构强度（应力）时及按弹性阶段计算结构强度（应力）时以以标准值标准值为代表值。为代表值。2.可变作用频遇值可变作用频遇值_结构上较频繁出现且结构上较频繁出现且量值较大的荷载作用取值。量值较大的荷载作用取值。定义定义：在设计基准期内，可变作用超越的：在设计基准期内，可变作用超越的总时间为规定的较小比率或超越次数为规总时间为规定的较小比率或超越次数为规定次数的作用值。定次数的作用值。可变作用在按可变作用在按正常使用极限状态短期效应正常使用极限状态短期效应组合组合时以时以频遇值频遇值为代表值。为代表值。频遇值可变作用标准值频遇值可变作用标准值频遇值系数（频遇值系数（1 1）3.可变作用准永久值结构上经常出现且量值较可变作用准永久值结构上经常出现且量值较小的荷载作用取值。小的荷载作用取值。定义定义：在设计基准期内，可变作用：在设计基准期内，可变作用超越超越的总时的总时间约为间约为设计基准期一半设计基准期一半的作用值。的作用值。可变作用在按可变作用在按正常使用极限状态长期效应正常使用极限状态长期效应组合组合时以时以准永久值准永久值为代表值。为代表值。准永久值可变作用标准值准永久值可变作用标准值准永久值系数（准永久值系数（2 2）2.4.3 作用效应组合 作用效应作用效应组合组合：结构上：结构上几种作用几种作用分别产生分别产生的效应的随机的效应的随机叠加叠加。作用效应最不利组合：所有可能的作用效作用效应最不利组合：所有可能的作用效应组合中对结构或结构构件产生总效应应组合中对结构或结构构件产生总效应最不利的一组作用效应组合。最不利的一组作用效应组合。1.承载能力极限状态计算时作用效应组合承载能力极限状态计算时作用效应组合 基本组合：永久作用基本组合：永久作用设计设计值效应与可变作用值效应与可变作用设计设计值值效应的组合，表达式为效应的组合，表达式为)S211100njQjkQjckQQmiGikGidSSS（取0.5。0.6，四种及其以上两种取0.7，三种取数。一种时取0.8，其他可变作用的组合系载取1.1；数，一般取1.4，风其他可变作用的分项系汽车荷载效应标准值；S1.4；，分项系数（主要活荷）汽车荷载标准值；永久作用效应S1.0；般取1.2，有利时取永久作用分项系数，一cQjQ1kQ1Q1GikGi0的的.9；为1.1、1.0、0一级、二级和三级分别 等级，对于公路桥梁，安全桥梁结构的重要性系数(含汽车冲击力、离心力含汽车冲击力、离心力)偶然组合：永久作用标准值效应与可变作用某偶然组合：永久作用标准值效应与可变作用某种代表值效应、一种偶然作用标准值效应相组种代表值效应、一种偶然作用标准值效应相组合。合。偶然作用的效应分项系数取偶然作用的效应分项系数取1.0；与偶然；与偶然作用同时出现的可变作用，可根据观测资料和作用同时出现的可变作用，可根据观测资料和工程经验取用适当的代表值。地震作用标准值工程经验取用适当的代表值。地震作用标准值及其表达式按现行及其表达式按现行公路工程抗震设计规范公路工程抗震设计规范规定采用。规定采用。2.正常使用极限状态计算时作用效应组合正常使用极限状态计算时作用效应组合 根据不同结构的不同设计要求，选用以下一种根据不同结构的不同设计要求，选用以下一种或两种效应组合或两种效应组合：作用短期效应组合：永久作用标准值效应与作用短期效应组合：永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应的组合，表达式为可变作用频遇值效应的组合，表达式为。；可变作用效应的频遇值QjkjjnjQjkjmiGiksdSSSS111110度取0.8，其他1.风取0.75，温度梯，汽车取0.7，可变作用的频遇值系数(不计冲击力不计冲击力)作用长期效应组合：永久作用标准值效应与作用长期效应组合：永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合，表达式为可变作用准永久值效应相组合，表达式为。；值可变作用效应的准永久QjkjjnjQjkjmiGikldSSSS22121他1.0温度梯度取0.8，其，风取0.75，数，人、汽车取0.4可变作用的准永久值系(不计冲击力不计冲击力)1、两类极限状态两类极限状态:承载能力极限状态承载能力极限状态 正常使用极限状态正常使用极限状态 2 2、三种设计状况三种设计状况:持久状况持久状况 短暂状况短暂状况 偶然状况偶然状况 3 3、材料强度取值：材料强度取值：标准值、设计值标准值、设计值 4 4、三类效应组合三类效应组合:基本组合基本组合 短期效应组合短期效应组合 长期效应组合长期效应组合 小 结