黑河建造師培訓(xùn)班

　　二、兩種極限狀態(tài)

　　為了使設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)既可靠又經(jīng)濟(jì)，必須進(jìn)行兩方面的研究：一方面研究各種“作用”在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的各種效應(yīng);另一方面研究結(jié)構(gòu)或構(gòu)件抵抗這些效應(yīng)的內(nèi)在的能力。這里所謂的“作用”主要是指各種荷載，如構(gòu)件自重、人群重量、風(fēng)壓和積雪重等;此外，還有外加變形或約束變形，如溫度變化、支座沉降和地震作用等。后者中有一些往往被簡(jiǎn)化為等效的荷載作用，如地震荷載等。本書主要討論荷載以及荷載所產(chǎn)生的各種效應(yīng)，即荷載效應(yīng)。荷載效應(yīng)是在荷載作用下結(jié)構(gòu)或構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)力(如軸力、剪力、彎矩等)、變形(如梁的撓度、柱頂位移等)和裂縫等的總稱。抵抗能力是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件抵抗上述荷載效應(yīng)的能力，它與截面的大小和形狀以及材料的性質(zhì)和分布有關(guān)。為了說(shuō)明這兩方面的相互關(guān)系，現(xiàn)舉一個(gè)中心受拉構(gòu)件的例子(見圖1A411011-1)。

　　這里，荷載效應(yīng)是外荷載在構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生的軸向拉力S。設(shè)構(gòu)件截面積為A，構(gòu)件材料單位面積的抗拉強(qiáng)度為f1，則構(gòu)件對(duì)軸向拉力的抵抗能力為R= f1A.顯然：

　　若S>R，則構(gòu)件將破壞，即屬于不可靠狀態(tài);

　　若S< p=""><>

　　若S=R 則構(gòu)件處于即將破壞的緣狀態(tài)，稱為極限狀態(tài)。

　　很明顯，S>R是不可靠的，R比S超出很多是不經(jīng)濟(jì)的。我國(guó)的設(shè)計(jì)就是基于極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)。

　　推廣到一般情況，如果結(jié)構(gòu)或構(gòu)件超過(guò)某一特定狀態(tài)就不能滿足上述某項(xiàng)規(guī)定的功能要求時(shí)，稱這一狀態(tài)為極限狀態(tài)。極限狀態(tài)通常可分為如下兩類：承載力極限狀態(tài)與正常使用極限狀態(tài)。

　　承載能力極限狀態(tài)是對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形，它包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因超過(guò)承載能力而破壞，結(jié)構(gòu)或其一部分作為剛體而失去平衡(如傾覆、滑移);以及在反復(fù)荷載下構(gòu)件或連接發(fā)生疲勞破壞等。這一極限狀態(tài)關(guān)系到結(jié)構(gòu)全部或部分的破壞或倒塌，會(huì)導(dǎo)致人員的傷亡或嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，所以對(duì)所有結(jié)構(gòu)和構(gòu)件都必須按承載力極限狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算，施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格保證施工質(zhì)量，以滿足結(jié)構(gòu)的安全性。

　　正常使用的極限狀態(tài)說(shuō)明參見1A411012的內(nèi)容。