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混凝土结构极限状态设计公式

【摘要】:作用效应S是指结构对所受作用的反应,如由于作用产生的结构或构件内力和变形。作用效应S和结构抗力R都是随机变量,因此,结构不满足或满足其功能要求的事件也是随机的。如前所述,当只有作用效应S和结构抗力R两个基本变量时,则功能函数为:相应的极限状态方程可写作:式(2.3)为结构或构件处于极限状态时,各有关基本变量的关系式。

所有结构或结构构件中都存在着对立的两个方面:作用效应S和结构抗力R。

如前所述,作用是指使结构产生内力、变形、应力和应变的所有原因,它分为直接作用和间接作用两种。直接作用是指施加在结构上的集中力或分布力,如汽车、人群、结构自重等;间接作用是指引起结构外加变形和约束变形的原因,如地震、基础不均匀沉降、混凝土收缩、温度变化等。作用效应S是指结构对所受作用的反应,如由于作用产生的结构或构件内力(如轴力、弯矩剪力、扭矩等)和变形(挠度、转角等)。结构抗力R是指结构构件承受内力和变形的能力,如构件的承载能力和刚度等,它是结构材料性能和几何参数等的函数。

作用效应S和结构抗力R都是随机变量,因此,结构不满足或满足其功能要求的事件也是随机的。一般把出现前一事件的概率称为结构的失效概率,记为Pf;把出现后一事件的概率称为可靠概率,记为Pr。由概率论可知,这二者是互补的,即Pf+Pr=1.0。

如前所述,当只有作用效应S和结构抗力R两个基本变量时,则功能函数为:

相应的极限状态方程可写作:

式(2.3)为结构或构件处于极限状态时,各有关基本变量的关系式。它是判别结构是否失效和进行可靠度分析的重要依据。

当Z>0时,结构处于可靠状态;当Z<0时,结构处于失效状态;当Z=0时,结构处于极限状态。

当结构按极限状态设计时,应满足下式要求: