◆ 以及结构尺寸、材料强度等的变异情况，以便科学 全面合理的确定结构可靠性。
结构设计原理
第二章 钢筋混凝土的基本计算原则
3.1 结构的功能 Functions of Structure 1. 安全性 Safety
◎ 如（M≤Mu） ◎ 结构在预定的使用期间内（design life 一般为50年），
性问题，取得安全可靠与经济合理之间的应力设计方法 allowable stress
[
]
材料强度 安全系数
f K
◆ 安全系数 K 是一个大于1.0的数值 ◆ K 越大，结构安全度就越高，同时结构材料用量也越多
◆ 为取得安全可靠与经济合理的均衡， 在综合考虑各种不 确定性因素影响后，可选取一个合适的安全系数。
应能承受在正常施工、正常使用情况下可能出现的各种 荷载、外加变形（如超静定结构的支座不均匀沉降）、 约束变形（如温度和收缩变形受到约束时）等的作用。 ◎ 在偶然事件（如地震、爆炸）发生时和发生后，结构应 能保持整体稳定性，不应发生倒塌或连续破坏而造成生 命财产的严重损失。
结构设计原理
第二章 钢筋混凝土的基本计算原则
Safety grade Grade I Grade II Grade III
Consequence of Failure
Very Serious
Serious Not Serious
Sorts of Building
Important Industrial and Civil Buildings
Normal Industrial and Civil Buildings
■ 设计人员可以根据具体工程的重要程度、使用环境和情 况，以及业主的要求，提高设计水准，增加结构的可靠 度。
■ 经济的概念不仅包括第一次建设费用，还应考虑 维修，损失及修复的费用，乃至可能对社会和经 济所造成的影响
结构设计原理
第二章 钢筋混凝土的基本计算原则
5.结构的可靠性与安全等级(Safety Grade)
◆ 区分结构“可靠”与“失效”的临界工作状态称为“极限 状态”
A limit state is that loading condition which, if exceeded, will render the structure unserviceable.
结构设计原理
第二章 钢筋混凝土的基本计算原则
结构设计原理
第二章 钢筋混凝土的基本计算原则
◆ 因此，首先根据工程结构需要满足实际使用的各种 要求(结构的功能)对安全可靠有更具体的科学定义
◆ 另一方面，需要尽可能详细了解结构在不同情况下 （施工、使用、破坏）可能受到的各种外界影响 的大小和变化情况
◆ 外界影响：各种荷载、温度变化、沉降、收缩徐 变、地震、侵蚀、冻融等
■ 结构可靠性越高，建设造价投资越大。
■ 如何在结构可靠与经济之间取得均衡，就是设计方
法要解决的问题。
结构设计原理
第二章 钢筋混凝土的基本计算原则
■ 显然这种可靠与经济的均衡受到多方面的影响，如国家 经济实力、设计工作寿命(design life)、维护和修复等。
■ 规范规定的设计方法，是这种均衡的最低限度，也是国 家法律。
your design? 3 What factors must be considered to ensure the
safety and serviceability?
结构设计原理
第二章 钢筋混凝土的基本计算原则
◆ 工程结构的设计需要保证安全可靠、经济合理 ◆ 由于实际工程结构中存在多种不确定性 ◆ 结构设计方法就是研究工程设计中的各种不确定
3.2 极限状态 Limit State
一、极限状态的概念
◆ 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”。
第二章 钢筋混凝土的基本计算原则
第二章 混凝土结构基本设计原则
Basic Design Approach of RC Structure
结构设计原理
第二章 钢筋混凝土的基本计算原则
Questions 1 What working states should be considered for
practical structures? 2 How to ensure the safety and serviceability of
Secondary Buildings
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第二章 钢筋混凝土的基本计算原则
安全等级
桥涵类型
一级 二级 三级
特大桥、重要 大桥
大桥、中桥、 重要小桥
小桥、涵洞
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第二章 钢筋混凝土的基本计算原则
3.2 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”。
即在各种因素的影响下（混凝土碳化、钢筋锈蚀），结构 的承载力和刚度不应随时间有过大的降低，而导致结构在 其预定使用期间内丧失安全性和适用性，降低使用寿命。
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第二章 钢筋混凝土的基本计算原则
4. 结构的可靠性 reliability ■ 可靠性——安全性、适用性和耐久性的总称
■ 就是指结构在规定的使用期限内（design life=50年）， 在规定的条件下（正常设计、正常施工、正常使用和维 护），完成预定结构功能的能力。
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第二章 钢筋混凝土的基本计算原则
◆ 材料力学研究的是：单一材料、线弹性、简单结构 ◆ 实际工程结构远比它复杂 ◆ 如钢筋混凝土梁的受弯，从安全角度考虑，需要确
定其极限受弯承载力； ◆ 而为控制正常使用阶段的裂缝和挠度变形，需要确
定带裂缝工作阶段的受力情况。 ◆ 采用容许应力设计方法，无法统一这两方面的要求
2. 适用性 Serviceability
◎ 如（f ≤[ f ]） ◎ 结构在正常使用期间，具有良好的工作性能。如不发生影
响正常使用的过大的变形（挠度、侧移）、振动（频率、 振幅），或产生让使用者感到不安的过大的裂缝宽度。
3. 耐久性 Durability
◎ 如（wmax≤[ wmax]） ◎ 结构在正常使用和正常维护条件下，应具有足够的耐久性。