我国现行规范所采用的以概率理论为基础的极限状 态设计方法的基本概念；
极限状态设计表达式其内涵和应用； 地震作用计算的基本方法及抗震验算的主要内容； 混凝土结构耐久性的规定。
第4章 建筑结构设计基本原理
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2.荷载的分类
➢ 按时间变异分类 ➢ 按空间位置变异分类
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a. 固定荷载——在结构空间位置上具有固定的分布；
b. 可动荷载——在结构空间位置一定范围内可以任意分布。 c. （自由荷载）
➢ 按结构的反应分类
a. 静态荷载——对结构不产生动力效应，或小得可以忽略； b. 动态荷载——对结构产生动力效应，且不可以忽略。
2.3 荷载的代表值
◆ 影响正常使用的其他要求（如相对沉降过大）。
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4.1 建筑结构的功能要求和极限状态
第4章 建筑结构设计基本原理
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4.2 结构上的作用、作用效应及结构抗力
4.2.1 结构上的作用与作用效应 1.作用与荷载的定义：
M < Mu f < [f]
M = Mu f = [f]
> Mu f > [f]
耐久性 裂缝宽度 wmax<[wmax] wmax=[wmax] wmax>[wmax]
4.1 建筑结构的功能要求和极限状态
第4章 建筑结构设计基本原理
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施加在结构上的集中或分布荷载
——直接作用（荷载）：自重、楼面活荷载
引起结构外加变形或约束变形的原因
——间接作用
沉降作用
温差作用
地震作用
4.2 结构上的作用、作用效应及结构抗力
第4章 建筑结构设计基本原理
温度变化的变形作用
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1.极限状态 2.极限状态的分类
➢正常使用极限状态 Serviceability Limit State
超过该极限状态，结构就不能满足预定的适用性和耐久性的功能要求。
◆ 过大的变形、侧移（影响非结构构件、不安全感、不能正常使用
（吊车）等）；
◆ 过大的裂缝（钢筋锈蚀、不安全感、漏水等）；
◆ 过大的振动（不舒适）；
第4章 混凝土结构基本计算原则
4.1 建筑结构的功能要求和极限状态 4.2 结构上的作用、作用效应及结构抗力 4.3 荷载和材料强度 4.4 概率极限状态设计法 4.5 地震作用与结构抗震验算 4.6 混凝土结构耐久性设计
第4章 建筑结构设计基本原理
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4.1 建筑结构的功能要求和极限状态
4.1.1 建筑结构的功能要求及结构可靠度
➢ 在设计使用年限（一般50年，也有100和25、5年）内，满 足功能要求，即安全性(S<R)，适用性，耐久性。
安全性：满足特定的与建筑物功能相适应的承载力极限
状态
适用性：保证结构在日常使用中满足要求 耐久性：保证结构的承载力和刚度的持续时间与环境适应度
◆ 结构形成几何可变体系（超静定结构中出现足够多塑性铰）
◆ 结构或构件丧失稳定（如细长受压构件的压曲失稳）
4.1 建筑结构的功能要求和极限状态
第4章 建筑结构设计基本原理
4.1.2 结构的极限状态
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4.2 结构上的作用、作用效应及结构抗力
第4章 建筑结构设计基本原理
2.荷载的分类
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➢ 按时间变异分类
a.永久荷载 ——在设计基准期内，其值不随时间变化，或其变化与
平均值相比可以忽略不计的荷载。也称恒荷载或恒 载。比如结构自重或土压力等。
可靠性：结构在规定时间（设计使用年限）内、规定条
件下完成预定功能的能力。
可靠度：结构可靠性的概率度量。
4.1 建筑结构的功能要求和极限状态
第4章 建筑结构设计基本原理
4.1.2 结构的极限状态
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建筑结构与构造
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第4章 建筑结构设计基本原理
2014.8
第4章 建筑结构设计基本原理
本章提要
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1.极限状态 Limit State
◆ 结构能够满足功能要求而良好地工作，则称结构是“可靠” 的或“有效”的。反之，则结构为“不可靠”或“失效”。
◆ 区分结构“可靠”与“失效”的临界工作状态称为“极限
状态”
表4.1 钢筋混凝土简支梁的可靠、失效和极限状态概念
结构的功能
可靠
极限状态
失效
安全性 受弯承载力 适用性 挠度变形
b.可变荷载 ——在设计基准期内，其值随时间变化，或其变化与平
均值相比不可以忽略不计的荷载。也称活荷载或活 载。比如楼面活载、屋面活载、雪荷载、风荷载、 吊车荷载等。
c.偶然荷载 ——在设计基准期内不一定出现，而一旦出现,其量值很
大而持续时间较短的荷载。比如爆炸力、撞击力等。
2.3 荷载的代表值
第4章 建筑结构设计基本原理
4.1.2 结构的极限状态
1.极限状态 2.极限状态的分类
➢承载力能力极限状态 Ultimate Limit State
超过该极限状态，结构就不能满足预定的安全性功能要求
◆ 结构或构件达到最大承载力（包括疲劳）
◆ 结构整体或其中一部分作为刚体失去平衡（如倾覆、滑移）
◆ 结构塑性变形过大而不适于继续使用