極限狀態設計法

極限狀態設計法，是指明確地將結構的極限狀態分成承載力極限狀態和正常使用極限狀態。前者要求結構可能的最小承載力不小於可能的最大外荷載所產生的截面內力。後者則是對構件的變形和裂縫的形成或開裂程度的限制。在安全度上則是由單一安全因數或多係數形式，考慮了荷載的變異、材料性能的變異和工作條件的不同。

基本介紹

• 中文名：極限狀態設計法
• 外文名：limit state design method
• 學科：水利工程
• 領域：工程技術
• 特性：由單一安全因數或多係數形式

簡介

極限狀態設計法，是指明確地將結構的極限狀態分成承載力極限狀態和正常使用極限狀態。前者要求結構可能的最小承載力不小於可能的最大外荷載所產生的截面內力。後者則是對構件的變形和裂縫的形成或開裂程度的限制。在安全度上則是由單一安全因數或多係數形式，考慮了荷載的變異、材料性能的變異和工作條件的不同。

類型

當以整個結構或結構的一部分超過某一特定狀態就不能滿足設計規定的某一功能要求，則此特定狀態稱為該功能的極限狀態，按此狀態進行設計的方法稱極限狀態設計法。它是針對破壞強度設計法的缺點而改進的工程結構設計法。分為半機率極限狀態設計法和機率極限狀態設計法。

半機率極限狀態設計法

將工程結構的極限狀態分為承載能力極限狀態、變形極限狀態和裂縫極限狀態三類（也可將後兩者歸併為一類），並以荷載係數、材料強度係數和工作條件係數代替單一的安全係數。對荷載或荷載效應和材料強度的標準值分別以數理統計方法取值，但不考慮荷載效應和材料抗力的聯合機率分布和結構的失效機率。

機率極限狀態設計法

將工程結構的極限狀態分為承載能力極限狀態和正常使用極限狀態兩大類。按照各種結構的特點和使用要求，給出極限狀態方程和具體的限值，作為結構設計的依據。用結構的失效機率或可靠指標度量結構可靠度，在結構極限狀態方程和結構可靠度之間以機率理論建立關係。

這種設計方法即為基於機率的極限狀態設計法，簡稱為機率極限狀態設計法。其設計式是用荷載或荷載效應、材料性能和幾何參數的標準值附以各種分項係數，再加上結構重要性係數來表達。對承載能力極限狀態採用荷載效應的基本組合和偶然組合進行設計，對正常使用極限狀態按荷載的短期效應組合和長期效應組合進行設計。