(1)强度极限状态,它相当于结构能够达到的最大承载能力。其例子包括结构的局部屈曲和整体不稳定性;某此界面失效,随后结构转变为机构;疲劳破坏;引起结构几何形状显著变化的弹性变形或塑性变形或徐变;结构对交变荷载、火灾和爆炸的敏感性。
(2)使用极限状态,它对应着结构的使用功能和耐久性。器例子包括结构失稳之前的过大变形和位移;早期开裂或过大的裂缝;较大的振动和腐蚀。
根据不同的安全度条件,可以把结构验算所采用的计算方法分成: (1)确定性的方法,在这种方法中,把主要参数看作非随机参数。 (2)概率方法,在这种方法中,主要参数被认为是随机参数。 此外,根据安全系数的不同用途,可以把结构的计算方法分为:
(1)容许应力法,在这种方法中,把结构承受最大荷载时计算得到的应力与经过按规定的安全系数进行折减后的材料强度作比较。
(2)极限状态法,在这种方法中,结构的工作状态是以其最大强度为依据来衡量的。由理论分析确定的这一最大强度应不小于结构承受计算荷载所算得的强度(极限状态)。计算荷载等于分别乘以荷载系数的活载与恒载之和。
把对应于不乘以荷载系数的活载和恒载的工作(使用)条件的应力与规定值(使用极限状态)相比较。根据前两种方法和后两种方法的四种可能组合,我们可以得到一些实用的计算方法。通常采用下面两种计算方法:
确定性的方法,这种方法采用容许应力。 概率方法,这种方法采用极限状态。
至少在理论上,概率法的主要优点是可以科学的考虑所有随机安全系数,然后将这些随机安全系数组合成确定的安全系数。概率法取决于:
(1)制作和安装过程中材料强度的随机分布(整个结构的力学性能数值的分散性);
(2)截面和结构几何尺寸的不确定性(由结构制作和安装造成的误差和缺陷而引起的);
对作用在结构上的活载和恒载的预测的不确定性;
所采用的近似计算方法有关的不精确性(实际应力与计算应力的偏差)。 此外,概率理论意味着可以基于下面几个因素来确定允许的危险率,例如: 建筑物的重要性和建筑物破坏造成的危害性; (2)由于建筑物破坏使生活受到威胁的人数; (3)修复建筑的可能性; (4)建筑物的预期寿命。
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所有这些因素均与经济和社会条件有关,例如: (1)建筑物的初始建设费; (2)建筑物使用期限内的折旧费;
(3)由于建筑物破坏而造成的物质和材料损失费; (4)在社会上造成的不良影响; (5)精神和心理上的考虑。
就给定的安全系数而论,所有这些参数的确定都是以建筑物的最佳成本为依据的。但是,应该考虑到进行全概率分析的困难。对于这种分析来说,应该了解活载及其所引起的盈利的分布规律、材料的力学性能的分散性和截面的结构几何尺寸的分散性。此外,由于强度的分布规律和应力的分布规律之间的相互关系是困难的。这些实际困难可以采用两种方法来克服。第一种方法对材料和荷载采用不同的安全系数,而不需要采用概率准则;第二种方法是引入一些而简化假设的近似概率方法(半概率方法)。
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