设计方法课件

1、淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法第2章 混凝土结构基本设计方法 Design Mehods of Concrete ructure淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法本章重点本章重点了解了解混凝土结构设计方法的理论基础混凝土结构设计方法的理论基础可靠度理论；可靠度理论；掌握掌握我国规范的设计方法我国规范的设计方法概率极限状概率极限状态设计法态设计法;掌握荷载和材料强度取值方法掌握荷载和材料强度取值方法;淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法2.1结构可靠度2.2荷载和材料强度2.5 公路桥涵工程结

2、构设计方法2.3 极限状态设计法2.4 极限状态设计表达式淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法2.1结构可靠度2.1.1 结构上的作用、作用效应及结构抗力1.结构上的作用及作用效应结构上的作用及作用效应作用定义：作用定义：凡能使结构产生内力、应力、位移、应变、凡能使结构产生内力、应力、位移、应变、 裂缝的因素，都称为结构上的作用。裂缝的因素，都称为结构上的作用。 直接作用：荷载（恒荷载、活荷载、风荷载、土压力等；直接作用：荷载（恒荷载、活荷载、风荷载、土压力等；分类：分类： 间接作用：温度、收缩、徐变、地基不均匀沉降、地震等。间接作用：温度、收缩、徐变、地基不均

3、匀沉降、地震等。淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法作用按时间的变异作用按时间的变异分类分类永久作用（恒荷载）：永久作用（恒荷载）：大小、方向、作用点不随时间改变大小、方向、作用点不随时间改变的荷载为永久荷载，如自重、土压力、预应力等；的荷载为永久荷载，如自重、土压力、预应力等；可变作用（活荷载）可变作用（活荷载） ：大小、方向或作用点随时间改变而大小、方向或作用点随时间改变而 变化的荷载为可变荷载，如楼面和屋面活载变化的荷载为可变荷载，如楼面和屋面活载、风荷载、风荷载、雪荷载、吊车荷载、车辆荷载等；雪荷载、吊车荷载、车辆荷载等；偶然作用：偶然作用：结构使用期间

4、可能不出现，一旦出现，其作结构使用期间可能不出现，一旦出现，其作 用时间短、效应大的荷载为偶然荷载，如地震、爆用时间短、效应大的荷载为偶然荷载，如地震、爆炸力，撞击等。炸力，撞击等。 淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法作用效应作用效应定义：定义：作用在结构上产生的反应作用在结构上产生的反应，如内力、应力、位，如内力、应力、位 移、应变、裂缝等，称为作用效应。移、应变、裂缝等，称为作用效应。作用及作用效应均为随机变量或随机过程作用及作用效应均为随机变量或随机过程淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法结构抗力结构抗力定义：定义：结构抵

5、抗作用效应的能力，称为结构抗力结构抵抗作用效应的能力，称为结构抗力。结构抗力的不定性：结构抗力的不定性： 结构构件材料性能结构构件材料性能f 的不定性的不定性 结构构件几何参数结构构件几何参数 a 的不定性的不定性 结构构件计算模式结构构件计算模式p 的不定性的不定性设计基准期设计基准期 设计基准期：设计基准期：工程结构设计时，为工程结构设计时，为确定可变作用及与时确定可变作用及与时间有关的材料性能等间有关的材料性能等取值而选用的时间参数（取值而选用的时间参数（T=50年）年）结构上的作用、作用效应及结构抗力均为随机过程淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法2.1

6、.2结构的预定功能及结构可靠度结构的预定功能及结构可靠度预定功能：预定功能：结构的安全性、适用性和耐久性。结构的安全性、适用性和耐久性。结构的功能要求结构的功能要求 结构在规定的结构在规定的设计使用年限设计使用年限内应满足下列功能要求：内应满足下列功能要求：1 1、在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用、在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用2 2、在正常使用时具有良好的工作性能、在正常使用时具有良好的工作性能3 3、在正常维护下具有足够的耐久性、在正常维护下具有足够的耐久性4 4、在设计规定的偶然事件发生时及发生后，仍能保持必要的、在设计规定的偶然事件发生时及发生后，仍能

7、保持必要的整体稳定性整体稳定性 1 1项、项、4 4项项 结构安全性的要求结构安全性的要求 2 2项项 结构适用性的要求结构适用性的要求 3 3项项 结构耐久性的要求结构耐久性的要求淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法结构可靠性：结构可靠性：结构在结构在规定的时间规定的时间内，在内，在规定的条件规定的条件下，完成预定功能下，完成预定功能的能力。的能力。结构可靠度：结构可靠度：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。的概率。淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法 设计使用

8、年限设计使用年限(design working life)(design working life)- - 设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预期目的期目的使用的时期使用的时期- - 即房屋结构在正常设计、正常施工、正常使用和正常即房屋结构在正常设计、正常施工、正常使用和正常维护下所应达到的使用年限，如达不到这个年限则意维护下所应达到的使用年限，如达不到这个年限则意味着在设计、施工、使用与维修的某一环节上出现了味着在设计、施工、使用与维修的某一环节上出现了非正常情况，应查找原因。非正常情况，应查找原因。类别类别设计使用年限（年）设计使用年

9、限（年）示示 例例1 15 5临时性结构临时性结构2 22525易于替换的结构构件易于替换的结构构件3 35050普通房屋和构筑物普通房屋和构筑物4 4100100纪念性建筑和特别重要的建筑结构纪念性建筑和特别重要的建筑结构 GB500682001 GB500682001规定：结构设计使用年限分类规定：结构设计使用年限分类淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法规定条件：规定条件：结构的正常设计、正常施工、正常使用的条件。结构的正常设计、正常施工、正常使用的条件。结构可靠度是以正常设计、正常施工、正常使用为条件的，结构可靠度是以正常设计、正常施工、正常使用为条件的，

10、不考虑人为过失的影响。不考虑人为过失的影响。 人为过失应通过其他措施予以避免。人为过失应通过其他措施予以避免。淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法2.1.3结构的安全等级结构的安全等级工程结构安全等级是根据结构工程结构安全等级是根据结构破坏造成的后果破坏造成的后果，即危害人的即危害人的生命、造成经济损失、产生社会影响生命、造成经济损失、产生社会影响的严重程度划分。的严重程度划分。建筑结构可靠度设计统一标准建筑结构可靠度设计统一标准将建筑结构安全等级划分将建筑结构安全等级划分为三级。为三级。安全等级安全等级破坏后果破坏后果建筑物类型建筑物类型一级一级很严重很严重重

11、要建筑重要建筑二级二级严重严重一般工业与民用建筑一般工业与民用建筑三级三级不严重不严重次要建筑物次要建筑物淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法高耸结构的安全等级高耸结构的安全等级安全等级安全等级高耸结构类型高耸结构类型结构破坏后果结构破坏后果一级一级重要的高耸结构重要的高耸结构很严重很严重二级二级一般的高耸结构一般的高耸结构严重严重1 1）对于特殊的高耸结构，其安全等级可根据具体情况另行）对于特殊的高耸结构，其安全等级可根据具体情况另行确定；确定；2 2）结构构件的安全等级宜采用与整个结构相应的安全等级，结构构件的安全等级宜采用与整个结构相应的安全等级，对部分构

12、件可按具体情况调整其安全等级。对部分构件可按具体情况调整其安全等级。淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法2.2荷载和材料强度2.2.1荷载标准值确定 荷载标准值：设计基准期内最大荷载概率分布的某一分位值。荷载标准值：设计基准期内最大荷载概率分布的某一分位值。荷载标准值荷载的基本代表值，其他代表值可在其基础上换算荷载标准值荷载的基本代表值，其他代表值可在其基础上换算得到。得到。淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法永久荷载标准值：一般相当于永久荷载概率分布的永久荷载标准值：一般相当于永久荷载概率分布的0.5分分位值，即正态分布的平均值

13、。可按设计尺寸和材料重度标位值，即正态分布的平均值。可按设计尺寸和材料重度标准值计算。准值计算。对自重变异性较大的材料和构件（如屋面保温材料、防对自重变异性较大的材料和构件（如屋面保温材料、防水材料、找平层以及钢筋混凝土薄板等），水材料、找平层以及钢筋混凝土薄板等），其标准值应根据其标准值应根据对结构的有利或不利状态，分别取其自重的下限值或上限值对结构的有利或不利状态，分别取其自重的下限值或上限值.淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法可变荷载标准值：可变荷载标准值：办公楼楼面活荷载的标准值：办公楼楼面活荷载的标准值： 各可变荷载标准值查各可变荷载标准值查荷载规范

14、荷载规范。222/0 . 2/18.3016. 3/72.104mkgmkgmkgLLTLTK 2kN/m0 . 5 直升飞机坪：直升飞机坪： 屋面：屋面：不上人屋面不上人屋面上人屋面上人屋面屋顶花园屋顶花园2kN/m5 . 02kN/m0 . 22kN/m0 . 3荷载规范中的荷载值不荷载规范中的荷载值不包括隔墙重量和二次装包括隔墙重量和二次装修重量。修重量。 一般情况：风、雪荷载均按年一遇。一般情况：风、雪荷载均按年一遇。淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法荷载代表值荷载代表值 1.标准值标准值由设计基准期内最大荷载概率分布的某由设计基准期内最大荷载概率分布

15、的某一分位值确定的荷载值，是一分位值确定的荷载值，是永久荷载的唯一代表值。永久荷载的唯一代表值。2.组合值组合值当有两个或两个以上可变荷载同时作用当有两个或两个以上可变荷载同时作用时的代表值时的代表值 。组合值组合值=c 标准值标准值 淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法准永久值准永久值可变荷载中较稳定的那一部分值。计可变荷载中较稳定的那一部分值。计算裂缝变形时用算裂缝变形时用。准永久值准永久值=q标准值标准值t/T=0.5（t为设计基准期内荷载达到和超过该值的总持续时间，为设计基准期内荷载达到和超过该值的总持续时间，T为设计基准期。为设计基准期。）频遇值频遇值

16、结构上时而出现的较大值结构上时而出现的较大值,但小于标准但小于标准值。计算裂缝变形时用。值。计算裂缝变形时用。频遇值频遇值=f标准值标准值 t/T0,Z=R-S0,结构处于可靠状态结构处于可靠状态 Z=R-S=0,Z=R-S=0,结构处于极限状态结构处于极限状态 Z=R-S0,Z=R-S0,结构处于失效状态结构处于失效状态SS1S2R1R2RR=S（极限状态）（极限状态）SR(失效状态）失效状态）极限状态设计应满足下式要求：极限状态设计应满足下式要求：Z=gZ=g（X X1 1,X,X2 2,Xn) 0,Xn) 0淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法2.3.2.

17、3.结构可靠度的计算结构可靠度的计算1.结构的失效概率结构的失效概率Pf概率密度概率密度概率密度函数与失效概率概率密度函数与失效概率fz(Z)zZ=R-S 或或 Z=g（X1,X2,Xn)由于复杂。引入可靠指标由于复杂。引入可靠指标来度量结构的可靠度。来度量结构的可靠度。nnXZfdX.dXdXX,.X,Xf.Zpp212100nnXZsdX.dXdXX,.X,Xf.Zpp212100淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法2221()0021(0)( )2zzzRSzRSZfzPP ZRSf z dZedZ 引入标准正态变量：引入标准正态变量：ZZZt 得出可靠指

18、标与失效概率的关系为：得出可靠指标与失效概率的关系为：)(21221zztfzzdteP ZfZfP0 Z Z Z2.结构的可靠指标结构的可靠指标（1）可靠指标）可靠指标淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法)()(PP)()(P)(dtePfsfzztfzz 11121221 ZfZfP0 Z Z Z1.002.002.703.093.203.704.20Pf15.87*10-22.27*10-23.47*10-31.00*10-36.87*10-41.08*10-51.34*10-5与与Pf的对应关系的对应关系淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结

19、构设计方法设计方法（2）设计可靠指标（目标可靠指标）设计可靠指标（目标可靠指标）设计可靠指标是设计规范规定的作为设计依据的可靠指标，设计可靠指标是设计规范规定的作为设计依据的可靠指标，它代表了设计所预期达到的结构可靠度。它代表了设计所预期达到的结构可靠度。结构可靠结构可靠最佳平衡点最佳平衡点经济经济淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法 确定确定 一般需要考虑以下四个因素：一般需要考虑以下四个因素： 公众心理公众心理 =2.5-4.0=2.5-4.0 对工程结构，在设计基准期内，对工程结构，在设计基准期内，p p f f 5 5 1010-3-3 结构较安全结构较

20、安全 p p f f 5 5 1010-4-4 结构安全结构安全 p p f f 5 5 1010-5-5 结构很安全结构很安全 结构重要性结构重要性-结构的安全等级（一级、二级、三级）结构的安全等级（一级、二级、三级） 结构破坏性质结构破坏性质-脆性结构的脆性结构的 应高于延性结构的应高于延性结构的 延性破坏延性破坏-结构构件在破坏前结构构件在破坏前有有明显的变形或其他预兆明显的变形或其他预兆 脆性破坏脆性破坏-结构构件在破坏前结构构件在破坏前无无明显的变形或其他预兆明显的变形或其他预兆 社会经济承受力社会经济承受力 淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法校准法

21、校准法通过结构可靠度分析理论对传统设计方法所具有的可通过结构可靠度分析理论对传统设计方法所具有的可靠度进行分析，确定目标可靠度。靠度进行分析，确定目标可靠度。我国、加拿大、美国、欧洲等一些国家也采用此法。我国、加拿大、美国、欧洲等一些国家也采用此法。破坏类型破坏类型安全等级安全等级一级一级二级二级三级三级延性破坏延性破坏脆性破坏脆性破坏1 1）承载能力极限状态的可靠指标）承载能力极限状态的可靠指标淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法2 2）正常使用极限状态下的可靠指标）正常使用极限状态下的可

22、靠指标 根据结构效应的可逆程度选取根据结构效应的可逆程度选取0 01.51.5。可逆程度较。可逆程度较高的结构构件取较低值；可逆程度较低的结构构件取高的结构构件取较低值；可逆程度较低的结构构件取较高值。较高值。 不可逆极限状态：不可逆极限状态：产生超越状态的作用被移掉后，产生超越状态的作用被移掉后，仍将永久保持超越状态的一种极限状态；仍将永久保持超越状态的一种极限状态； 可逆极限状态：可逆极限状态：产生超越状态的作用被移掉后，将产生超越状态的作用被移掉后，将不再保持超越状态的一种极限状态。不再保持超越状态的一种极限状态。淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法直接概

23、率设计法：直接概率设计法：0PPf 主要应用：主要应用：1 1）根据规定的可靠度，校准分项系数模式中的分项系数；）根据规定的可靠度，校准分项系数模式中的分项系数；2 2）在特定情况下，直接设计某些重要的工程；）在特定情况下，直接设计某些重要的工程；3 3）对不同设计条件下的结构可靠度进行一致性对比。）对不同设计条件下的结构可靠度进行一致性对比。0 计算方法：一次二阶矩法有计算方法：一次二阶矩法有“中心点法中心点法”及及“验算点法验算点法” ” 。淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法2.4.1承载力极限状态设计表达式承载力极限状态设计表达式RS 0 ,.,.),(

24、ksskcckkscaffRaffRR 2.4极限状态设计表达式极限状态设计表达式1.基本表达式基本表达式淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法2.荷载效应组合的设计值荷载效应组合的设计值（1）由可变荷载效应控制的组合）由可变荷载效应控制的组合ikiKKQciniQQQGGSSSS 211（2）由永久荷载控制的组合由永久荷载控制的组合ikiKQciniQGGSSS 1简化式简化式ikiKQniQGGSSS 1 对于一般排架、框架结构，由可变荷载效应控制的组合式可对于一般排架、框架结构，由可变荷载效应控制的组合式可采用的简化式；采用的简化式；由永久荷载控制的组合仍采

25、用上式。由永久荷载控制的组合仍采用上式。淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法3.荷载分项系数，荷载设计值荷载分项系数，荷载设计值（1）荷载分项系数：）荷载分项系数：G永久荷载分项系数永久荷载分项系数永久荷载永久荷载的分项系的分项系数数当其效应对结构不利时当其效应对结构不利时当其效应对结构有利时当其效应对结构有利时由可变荷载效由可变荷载效应控制的组合应控制的组合由永久荷载由永久荷载效应控制的效应控制的组合组合一般情况下一般情况下结构的倾覆结构的倾覆滑移或漂浮验算滑移或漂浮验算1.21.351.00.9可变荷载可变荷载的分项系的分项系数数一般情况下一般情况下对标准值

26、大于对标准值大于4KN/m2的工业的工业房屋楼面结构的活荷载房屋楼面结构的活荷载1.41.3Q，Qi第第1个和第个和第i个可变荷载分项系数个可变荷载分项系数淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法（）荷载设计值（）荷载设计值KGGG KQQQ ci第第i个可变荷载组合值系数，对风荷载取个可变荷载组合值系数，对风荷载取0.6，对，对 其他可变荷载一般取其他可变荷载一般取0.7，个别取，个别取0.90.95。（）组合值系数（）组合值系数简化表达式中的组合值系数，一般取简化表达式中的组合值系数，一般取0.9，只有一个，只有一个可变荷载时取可变荷载时取1.0。淮海工学院土木

27、工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法 承载能力极限状态荷载效应组合应注意的承载能力极限状态荷载效应组合应注意的3 3点问题：点问题：1. 1. 关于由永久荷载控制的组合：关于由永久荷载控制的组合：当考虑由永久荷载控制的组合，参与组合的荷载仅限于当考虑由永久荷载控制的组合，参与组合的荷载仅限于与永久荷载作用方向相同的可变荷载。与永久荷载作用方向相同的可变荷载。2. 2. 关于起控制作用的可变荷载效应关于起控制作用的可变荷载效应S SQ1kQ1k：S SQ1kQ1k不一定大于不一定大于其他的其他的S SQikQik。3. 3. 基本组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性基本组

28、合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况。的情况。淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法 混凝土：混凝土：, 钢筋：钢筋：,cckc ff ctkt ff syky ff syky ff 建筑工程中：建筑工程中： 混凝土：混凝土：, 钢筋：钢筋：,ckcdcff tktdcff sksdsff sksdsff 桥梁工程中：桥梁工程中：.材料分项系数，材料强度设计值材料分项系数，材料强度设计值淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法式中：式中：混凝土的材料分项系数；建筑工程取混凝土的材料分项系数；建筑工程取1.4,公路桥涵工程取公路

29、桥涵工程取1.45；钢筋的材料分项系数；建筑工程对热轧钢钢筋的材料分项系数；建筑工程对热轧钢筋取筋取1.1，对钢丝、钢绞线、热处理钢筋取，对钢丝、钢绞线、热处理钢筋取1.2；公路桥涵工程对热轧钢筋取；公路桥涵工程对热轧钢筋取1.2，对钢，对钢绞线、热处理钢筋取绞线、热处理钢筋取1.25。c s 淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法2.4.2 2.4.2 正常使用极限状态设计表达式正常使用极限状态设计表达式（1）标准组合：）标准组合：ikkkQniciQGdSSSS21 SdCSd变形、裂缝等荷载效应的设计值；变形、裂缝等荷载效应的设计值；C设计对变形、裂缝等规定

30、的相应限值。设计对变形、裂缝等规定的相应限值。主要用于当一个极限状态被超越时，结构构件将产生永久性损害的情况。主要用于当一个极限状态被超越时，结构构件将产生永久性损害的情况。淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法（2）频遇组合：）频遇组合：ikkkQniqiQfGdSSSS 211 （3）准永久组合：）准永久组合：ikkQniqiGdSSS 1 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等情况。振动等情况。主要用于当长期效应是决定因素时的一些情况主要用于当长期效应是决定因素时的一些情

31、况正常使用极限状态验算规定正常使用极限状态验算规定淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法2.5公路桥涵工程结构设计方法公路桥涵工程结构设计方法一、基本规定一、基本规定表表2-6 桥涵结构的设计安全等级桥涵结构的设计安全等级安全安全等级等级桥涵结构桥涵结构一级一级特大桥、重要大桥特大桥、重要大桥二级二级大桥、中侨、重要小大桥、中侨、重要小桥桥三级三级小桥、涵洞小桥、涵洞表2-7 桥梁结构的目标可靠指标一级一级二级二级三级三级延性破坏延性破坏脆性破坏脆性破坏结构安全等级破坏类型淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计

32、方法设计方法桥涵工程结构结构设计状况桥涵工程结构结构设计状况（1 1）持久状况：桥涵建成以后承受自重、车辆荷载等持续时）持久状况：桥涵建成以后承受自重、车辆荷载等持续时间很长的状况。需进行承载力与正常使用极限状态设计；间很长的状况。需进行承载力与正常使用极限状态设计；（2 2）短暂状况：桥涵施工过程中承受临时性荷载的状况。需）短暂状况：桥涵施工过程中承受临时性荷载的状况。需进行承载力极限状态设计，必要时进行正常使用极限状态设进行承载力极限状态设计，必要时进行正常使用极限状态设计；计；（3 3）偶然状况：在桥涵使用过程中会偶然出现的状况。如罕）偶然状况：在桥涵使用过程中会偶然出现的状况。如罕遇地

33、震，在该状况下只进行承载力极限状态设计。遇地震，在该状况下只进行承载力极限状态设计。淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法二、二、 极限状态设计表达式极限状态设计表达式RS 0 ,.,)(ksskcckddaffRafRR 1.承载能力极限状态承载能力极限状态 njQjkQjckQQmiGikGissss2111基本组合基本组合淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法桥梁结构的重要性系数，按公路桥涵的设计安全桥梁结构的重要性系数，按公路桥涵的设计安全等级，一级、二级、三级分别为等级，一级、二级、三级分别为1.1、1.0、0.9；桥梁的抗

34、震设计不考虑结构的重要性系数；桥梁的抗震设计不考虑结构的重要性系数；作用（或荷载）效应（其中汽车荷载应计如冲击作用（或荷载）效应（其中汽车荷载应计如冲击系数）的组合设计值，当进行预应力混凝土连续系数）的组合设计值，当进行预应力混凝土连续梁等超静定结构的承载能力极限状态计算时，公梁等超静定结构的承载能力极限状态计算时，公式式中的作用（或荷载）效应项应改为中的作用（或荷载）效应项应改为，其中，其中为预应力（扣除全部预应力为预应力（扣除全部预应力损失）引起的次效应；损失）引起的次效应；为预应力分项系数，当为预应力分项系数，当预应力效应对结构有利时，取预应力效应对结构有利时，取；对结构；对结构不利时，

35、取不利时，取；0 0p pSS pSp p1.0 p1.2 S基本组合基本组合RS 0 淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法偶然组合，按下列原则确定：偶然组合，按下列原则确定：（1）偶然作用取标准值作用，其分项系数取）偶然作用取标准值作用，其分项系数取1.0；（2）与偶然作用同时出现的可变作用，根据观测资料）与偶然作用同时出现的可变作用，根据观测资料和工程经验取适当的代表值；和工程经验取适当的代表值；（3）设计表达式及各系数的取值，可按公路工程有关）设计表达式及各系数的取值，可按公路工程有关规范的规定采用。规范的规定采用。淮海工学院土木工程学院 （http:/）

36、第2章 结构设计方法设计方法2.正常使用极限状态正常使用极限状态（1）荷载短期效应组合）荷载短期效应组合 minjQjkjGiksdSSS111（2）荷载长期效应组合：）荷载长期效应组合： miniQjkjGikldSSS1121i第第i个可变作用的频遇值系数。个可变作用的频遇值系数。2i第第i个可变作用的准永久值系数。个可变作用的准永久值系数。淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法【例【例2-1】某厂房采用】某厂房采用1.5m6m的大型屋面板，卷材防水屋面，的大型屋面板，卷材防水屋面，永久荷载标准值为永久荷载标准值为2.7KN/m2,屋面活荷载为屋面活荷载为0.

37、7KN/m2，屋面积，屋面积灰荷载灰荷载0.5KN/m2，雪荷载为，雪荷载为0.4KN/m2，已知纵肋的计算跨，已知纵肋的计算跨度为度为5.87m。求：纵肋跨中弯矩的基本组合设计值。求：纵肋跨中弯矩的基本组合设计值。mkNGK/025. 2)2/5 . 17 . 2( mkNQk/525. 0)2/5 . 17 . 0(1 屋面活荷载屋面活荷载:可变荷载为：可变荷载为：解解：（1）荷载标准值）荷载标准值淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法（2）荷载效应设计值）荷载效应设计值按照按照规范规范要求，屋面均布活荷载不应与雪荷载同时组要求，屋面均布活荷载不应与雪荷载同时

38、组合。故采用以下几种组合方式进行荷载组合，并取其最大值最合。故采用以下几种组合方式进行荷载组合，并取其最大值最为设计值。为设计值。mkNQk/375. 0)2/5 . 15 . 0(2 mkNQk/3 . 0)2/5 . 14 . 0(3 积灰荷积灰荷：雪荷载：雪荷载：淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法 1）由永久荷载控制的组合）由永久荷载控制的组合由式（由式（625）可得纵肋跨中弯矩设计值为）可得纵肋跨中弯矩设计值为mkNlQlQlGMMMMKkkKcQKcQGGK.03.16819 .04 .1817 .04 .18135.1222121222111 mk

39、NlQlQlGMMMMKkkKcQKQGGK.67.15819 . 04 . 1814 . 18120. 122212122211 2）由可变荷载控制的组合，分别按屋面活荷载与积）由可变荷载控制的组合，分别按屋面活荷载与积灰荷载作为第一可变荷载进行组合。灰荷载作为第一可变荷载进行组合。a.屋面活荷载作为第一可变荷载屋面活荷载作为第一可变荷载淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法b.屋面积灰荷载作为第一可变荷载屋面积灰荷载作为第一可变荷载mkNlQlQlGMMMMKkkKcQKQGGK.94.14817 . 04 . 1814 . 18120. 1212221111

40、22 对比以上计算结果，由永久荷载控制的组合弯矩计算结对比以上计算结果，由永久荷载控制的组合弯矩计算结果最大，故将其作为荷载效应的设计值。果最大，故将其作为荷载效应的设计值。淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法例例2-2条件同例条件同例2-1，求：纵肋跨中弯矩的标准组合、频遇组，求：纵肋跨中弯矩的标准组合、频遇组合和准永久组合的弯矩设计值。屋面活荷载与雪荷载的准永合和准永久组合的弯矩设计值。屋面活荷载与雪荷载的准永久值系数为久值系数为0，屋面积灰荷载的准永久值系数为屋面积灰荷载的准永久值系数为0.8mkNmKNlQlQlGMMMMKkkKcKGK.43.1287. 5375. 0819 . 087. 5525. 08187. 5025. 281819 . 08181222222121221 解：（解：（1）标准组合：）标准组合：淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法mkNmKNlQlQlGMMMMKqkfkKqKfGK.14.1187. 5375. 0818 . 087. 5525. 0815 . 087. 5025. 281818181222222211212211 （2）频遇组合）频遇组合淮海工学院土木工程学院 （http:/）第2章 结构设计方法设计方法mkNmKNlQlQlGMMMMKqkqk