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結(jié)構(gòu)功能以及兩種極限狀態(tài)
結(jié)構(gòu)的功能及兩種極限狀態(tài)是什么？
1.結(jié)構(gòu)的功能
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要求是：以最經(jīng)濟(jì)的手段使結(jié)構(gòu)在正常施工和使用條件下，在預(yù)定的設(shè)計基準(zhǔn)期（一般為50年）內(nèi)滿足下列預(yù)定的功能。
（1）安全性。指建筑結(jié)構(gòu)在正常施工和使用條件下能承受可能出現(xiàn)的各種作用（如荷載、溫度改變、支座不均勻沉陷等引起的內(nèi)力和變形）。且在強(qiáng)震、爆炸、臺風(fēng)和偶然事件發(fā)生時和發(fā)生后，結(jié)構(gòu)仍然能保持必要的整體穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)不致倒塌。
（2）適用性。指結(jié)構(gòu)在正常使用期間內(nèi)具有良好的工作性能。不產(chǎn)生影響使用的過大變形、振幅和裂縫寬度。
（3）耐久性。指建筑結(jié)構(gòu)在正常維護(hù)條件下具有足夠的耐久性能。如在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)鋼筋不會因保護(hù)層厚度不夠或混凝土裂縫過寬而銹蝕、混凝土不得脫落、風(fēng)化、腐蝕。
安全性、適用性、耐久性統(tǒng)稱為結(jié)構(gòu)的可靠性。結(jié)構(gòu)能夠滿足功能要求，稱為結(jié)構(gòu)可靠；反之為結(jié)構(gòu)不可靠，其分界點，稱為極限狀態(tài)。
根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)破壞后果的嚴(yán)重程度，建筑結(jié)構(gòu)劃分為三個安全等級，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)具體情況，按照表10-1的規(guī)定選用相應(yīng)的安全等級。
2.結(jié)構(gòu)的兩種極限狀態(tài)
整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能要求，此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)有兩種：承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。
1）承載能力極限狀態(tài)（主要考慮結(jié)構(gòu)的安全性）
結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載力、出現(xiàn)疲勞破壞或不適于繼續(xù)承載的變形狀態(tài)，稱為承載能力極限狀態(tài)。當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件出現(xiàn)下列情況之一時，即認(rèn)為超過了承載能力極限狀態(tài)。
（1）結(jié)構(gòu)、構(gòu)件或其間的連接因材料超過其強(qiáng)度而破壞（含疲勞破壞）；或因產(chǎn)生過度塑性變形而不能繼續(xù)承載。（2）結(jié)構(gòu)變機(jī)構(gòu)，即由幾何不變體系變成幾何可變體系。
（3）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定，如細(xì)長壓桿失穩(wěn)退出工作導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。
（4）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件發(fā)生滑移或傾復(fù)而喪失平衡位置。結(jié)構(gòu)或構(gòu)件一旦超過承載能力極限狀態(tài)，就不能完成安全性的功能，會產(chǎn)生重大經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。因此應(yīng)把這種情況的發(fā)生概率控制得非常小。
2）正常使用極限狀態(tài)（主要考慮結(jié)構(gòu)的適用性和耐久性）結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用和耐久性能的某項規(guī)定限值的狀態(tài)稱為正常使用極限狀態(tài)。
當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，即認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài)。
（1）發(fā)生影響正常使用或外觀的過大變形；如吊車梁撓度過大以致吊車不能正常行走。
（2）發(fā)生影響正常使用或耐久性的局部損壞，包括裂縫寬度達(dá)到限值。
（3）發(fā)生影響正常使用的振動。
（4）發(fā)生影響正常使用的其他特定狀態(tài)。
結(jié)構(gòu)或構(gòu)件超過正常使用極限狀態(tài)時，一般不會造成人員傷亡和重大經(jīng)濟(jì)損失。因此可把這種情況發(fā)生的概率控制得略寬一些。
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，為保證結(jié)構(gòu)的安全可靠，對所有結(jié)構(gòu)和構(gòu)件均應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的計算，而正常使用極限狀態(tài)的驗算則視具體使用要求進(jìn)行。
