概率极限状态设计法

1、概率极限状态设计法 是“以概率理论为基础的极限状态设计法”的 简称。承载能力的极限状态， 即结构或杆件发挥了允许的最大承载能力 的状态。或虽然没有达到最大承载能力，但由于过大的变形已不具备 使用条件，也属于极限状态。所谓“极限状态”，就是当结构的整体 或某一部分，超过了设计规定的要求时，这个状态就叫做极限状态。 极限状态又分为：承载能力极限状态与正常使用极限状态。这里讲“概率计算”，就是以结构的失效概率来确定结构的可靠 度。过去容许应力法采用了一个 安全系数 K K （简称单一系数法），就 是只用一个安全系数来确定结构的可靠程度。而现在采用了多个分项系数（简称多系数法），把结构计算划分得更细更

2、合理，分别不同情 况，给出了不同的分项系数。这些分项系数是由统计概率方法进行确 定的，所以具有实际意义。来自于工程实践，诸多的分项系数从不同 方面对结构计算进行修订后，使其材料得以充分发挥和结构更加安全 可靠。这些系数都是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（也即可靠度）。所以这个计算方法的全称应该为“以 概率理论为基础的极限状态设计法”容许应力设计法 allowableallowable stressstress designdesign methodmethod以结构构件的计算应力（T不大于有关规范所给定的材料容许应 力 （T 的原则来进行设计的方法。一般的设计表达式为

3、（T （T ,结构构件的计算应力（T T 按荷载标准值以线性弹性理论计算；容 许应力（T T 由规定的材料弹性极限（或极限强度、流限）除以大于1 1的单一安全系数而得。容许应力设计法以线性弹性理论为基础， 以构件危险截面的某一 点或某一局部的计算应力小于或等于材料的容许应力为准则。 在应力 分布不均匀的情况下，如受弯构件、受扭构件或静不定结构，用这种 设计方法比较保守。容许应力设计应用简便， 是工程结构中的一种传统设计方法， 目 前在公路、 铁路工程设计中仍在应用。 它的主要缺点是由于单一安全 系数是一个笼统的经验系数， 因之给定的容许应力不能保证各种结构 具有比较一致的安全水平， 也未考虑荷

4、载增大的不同比率或具有异号 荷载效应情况对结构安全的影响。极限状态设计法与容许应力设计法1 1 、 极限状态设计法 limitlimit statestate designdesign methodmethod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，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，