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第2节 结构的作用、作用效应和结构抗力

2.2.1 结构的作用与作用效应
1. 作用的概念与类型
◆概念:使结构或构件产生内力(应力)、变形(位移、应变)和裂缝的所有原因。
◆类型:
按作用的形式:直接作用(荷载)、间接作用
按随时间的变异性不同:永久荷载、可变荷载、偶然荷载。
2. 荷载的代表值
(1)荷载的标准值:结构在其设计基准期内,在正常情况下可能出现的具有一定保证率的最大荷载。
(2)可变荷载的组合值:组合值系数与标准值的乘积。
(3)可变荷载的频遇值:指结构上时而出现的较大荷载,等于频遇值系数与其标准值的乘积。
(4)可变荷载的准永久值:指结构上经常作用的可变荷载,等于准永久值系数与其标准值的乘积
3. 作用效应
作用施加于结构引起的效应, 如弯矩M、轴力N、剪力V、扭矩T、挠度 f、裂缝宽度 w 等. S = CQ 如:M=1/8ql2;V=1/2pl

4. 荷载的分项系数及荷载设计值
设定原因:考虑荷载超过标准值的可能性,以及对不同变异性的荷载可能造成结构计算时可靠度严重不一致的调整系数。
选取原则:是在各种荷载标准值已经给定的前提下,使所选取的数值在按极限状态设计中得到的各种结构构件所具有的可靠度(或失效概率),与规定的目标可靠度(或允许的失效概率)之间,在总体上误差最小的原则。
荷载设计值:荷载标准值×荷载分项系数

2.2.2 结构抗力
1. 结构抗力的概念及结构的工作状态
概念:结构或构件承受内力和变形的能力。如受弯承载力Mu、受剪承载力Vu、容许挠度[f]、容许裂缝宽度[w]等。
R = R(fc, fy, A, h0, As, …)
结构的工作状态S < R 可靠 ;S = R 极限;S > R 失效
S—作用效应 Action Effect;R—结构抗力 Resistance。
功能函数(结构余力):Z=R-S=G(R,S)
2. 材料强度的标准值
取值原则:在材料强度实测值的总体中,强度标准值应具有不小于95%的保证率。