设计基准期和设计使用年限
是为确定荷载代表 值及与时间有关的 材料性能等取值而 选用的时间参数 （我国取用的设计 基准期为50年）。 必须说明：当结构 的使用年限达到或 超过设计基准期后， 并不意味结构立即 报废，而只意味结 构的可靠度将逐步 降低。
是设计规定的一个期限，是指按规定指标
设计的建筑结构或构件，在正常施工、正 常使用和维护下，不需进行大修即可达到 其预定功能要求的使用年限。
一般情况: S=CQ
[例]简支梁承受均布荷载q作用，计算 跨度为l，由力学计算可知其跨中弯矩
M＝
1 ql
8
2，支座剪力V ＝
1 ql 2
。
M与V
S
qQΒιβλιοθήκη 1 8l 2与1l 2
C
荷载设计值及荷载分项系数
荷载设计值＝荷载分项系数×荷载标准值
由于荷载是随 机变量，考虑其有 超过荷载标准值的 可能性，设计时将 荷载标准值乘以一 个大于1的调整系 数 。它比荷载的 标准值具有更大的 可靠度。
结构在正常使用期间应具有良好的工作 性能。例如，不发生过大的变形、振幅、
过宽的裂缝等，以免影响正常使用。
结构在正常使用和正常维护条件下应 具有足够的耐久性能，以保证结构能 够正常使用到预定的设计使用期限。
结构设计的目的就是使所设计的结构在规定的设计使用年限 内，用最经济的手段获得预定条件下满足设计所预期的各种
可变荷载准永久值
在设计基准期内经常作用的可变荷载， 称可变荷载准永久值。其具有总持续时间较 长的的特点，对结构的影响类似于永久荷载。
可变荷载准永久值＝可变荷载标
准值×荷载准永久值系数ψｑ
荷载准永久值系数可由《荷载规 范》查得
荷载效应S
荷载效应是指由荷 载在结构上产生的 各种内力（弯矩、 剪力等）和变形 （挠度、裂缝等） 的统称。
功能的要求。
结构的可靠性
安全性、适用性、耐 久性的统称
在规定的时间内（设计使用年限），在规定的条件下 （正常设计、正常施工、正常使用和维修），结构完 成预定功能（安全性、适用性、耐久性）的能力
结构的可靠度
结构完成预定功能的能力不 能事先确定，只能用概率来
描述。
是指结构在设计使用年限内，在正常设计、施工、使 用和维护的条件下完成预定功能的概率。
可靠
可靠度
• 结构或结构 构件达到正 常使用或耐 久性的某项 规定限值时 的状态
承载能力极限状态 正常使用极限状态
安全性
适用性
耐久性
功能函数 结构抗力 Z＞0,即R ＞S
可靠状态
Z=g(R,S)=R-S
荷载效应
Z=0,即R=S Z＜0,即R ＜S
永久荷载标准值Gk可按结构构
件的设计尺寸和材料重力密度计 算确定，《荷载规范》中给出了 常用材料和构件的自重。
可变荷载标准值Qk可直接查
《荷载规范》得出。
可变荷载组合值
当结构承受两种或两种以上可变荷载时， 考虑它们同时达到各自最大值的可能性很小， 故除主导的可变荷载外，其他可变荷载均乘以 小于1.0的组合系数作为可变荷载组合值。
可变荷载组合值＝可变荷载标准
值×荷载组合值系数ψC
荷载组合值系数可由《荷载规范》 查得
可变荷载频遇值
可变荷载在设计基准期内在结构上偶而 出现的较大荷载，称为可变荷载频遇值。其 具有持续时间较短或发生次数较少的特点。
可变荷载频遇值＝可变荷载标准
值×荷载频遇值系数ψf
荷载频遇值系数可由《荷载规范》 查得
根据标准试 件用标准试 验方法测得 的具有95％ 以上保证率 的强度值，
由规范或附录直接查用
材料分项系 数根据结构 可靠度分析， 并考虑材料 质量的分布 规律和一定 的保证率确 定。
结 构 的 功 能 要 求
安全性 适用性 耐久性
结构应能承受在正常施工和正常 使用的情况下可能出现的各种作 用，在设计规定的偶然事件发生 时及发生后，结构仍能保持必需 的整体稳定性，不致发生倒塌。
R = R(fc,fs,αk…)
结构抗力也是一个随机变量， 影响因素主要有材料性能（强 度、变形模量等物理力学性 能）、构件几何参数、配筋情 况以及计算模式的精确性等。
材料强度的取值
材料强度设计值＝材料强度标准值/材料分项系数
考虑由于材料 强度的变异以 及几何参数和 设计模式的不 定性可能使结 构抗力进一步 降低的不利影 响。
很短的荷载，
荷载代表值
结构或构件设计时，需针对不同设计 目的对荷载赋予一个规定的量值，该量值 即为荷载代表值。
永久荷载采用标准值为代表值。 可变荷载采用标准值、组合值、频遇 值和准永久值为代表值。 偶然荷载按使用的特点确定代表值。 其中荷载标准值为基本代表值。
荷载标准值
荷载标准值是指在结构使用期间，在 正常情况下可能出现的最大荷载值。
模块1 混凝土结构基本知识
课题1 建筑结构的基本设计原则
结构上的 “作用”
使结构或构件产生效 应(内力、变形等)的
各种原因的总称
直接作用 间接作用
是指能够引起结构 外加变形和约束变 形，从而产生内力
效应的各种原因。
是指直接以力的不同集结形式 （集中力或均布力）施加在结构 上的作用，通常也称为荷载。
类别 设计使用年限（年）
1
1～5
2
25
3
50
100及以上 4
示例
临时性建筑 易于替换的结构构件
普通房屋和构筑物 纪念性建筑和特别重
要的建筑结构
结构功能的极限状态
不能满足功能要求
能够满足功能要求
失效
特定状态
• 结构或结构 构件达到最 大承载能力 或不适于继 续承载的变 形时的状态
极限状态
承正 载常 能使 力用 极极 限限 状状 态态
荷载类别
荷载特征
永久荷载
当其效应对结构不利时 对由可变荷载效应控制的组合 对由永久荷载效应控制的组合
当其效应对结构有利时 一般情况下 对结构的倾覆、滑移或漂浮验算
荷载分项 系数
1.2 1.35
1.0 0.9
一般情况下
1.4
可变荷载 对标准值＞4kN／m2的工业房屋楼
1.3
面活荷载
结构抗力R
结构抗力是指结 构或构件承受各 种荷载效应的能 力，即承载能力 和抗变形能力。
荷
随 时
载 的
间 的 变
分
异 性
类分 类
)
(
永久荷载
(恒荷载)
可变荷载
(活荷载)
偶然荷载
在结构设计基准期内， 其作用量值不随时间变 化，或其变化幅度与平 均值相比可以忽略不计
的荷载.
在结构设计基准期内， 其作用量值随时间而 变化，其变化幅度与 平均值相比不可忽略
不计的荷载
在结构设计基准期内不 一定出现，而一旦出现 其量值很大且持续时间