破壞強度設計法（ultimate strength design method），別稱荷載係數設計法，破壞階段法，破損階段法，極限設計法，簡稱強度設計。即考慮結構破損階段工作狀態的一種構件設計法。它是建立在材料力學性能及構件結構行為廣泛試驗研究基礎上的。其設計原則是構件截面上由荷載標準值產生的作用效應應等於或小於構件截面的破壞抗力除以總安全係數之商。根據不同的荷載組合情況，可以適當調整總安全係數。但它只能驗算構件的強度和穩定性。對於疲勞強度，結構變形以及鋼筋混凝土構件的裂縫控制，仍需採用其他方法解決。
基本介紹
- 中文名：破壞強度設計法
- 外文名：ultimate strength design method
- 別稱：荷載係數設計
- 簡稱：強度設計
簡介,強度設計準則,注意事項,
簡介
破壞強度設計法考慮結構材料破壞階段的工作狀態進行結構構件設計的方法。
破壞強度設計法考慮了材料的彈塑性性質，可合理利用材料的潛力。對荷載的特性（主要荷載、附加荷載或特殊荷載）在一定程度上可通過適當調整荷載係數來反映。但是它和容許應力設計法一樣，取用的單一安全係數是一個籠統的經驗係數，並把屬於材料截面抗力安全大小的問題也都包括在荷載係數中考慮，故不能直接反映材料強度和幾何尺寸變異的特性以及抗力計算的不定性；也不能保證各種結構具有比較一致的安全水平。
這個方法的名稱極不一致，也有稱為極限設計、荷載係數設計、破壞荷載設計、極限荷載設計、最大荷載設計的。
強度設計準則
破壞強度設計法的強度設計準則，是結構構件任意截面上荷載的標準值產生的效應乘以安全係數應等於或小於構件截面的破壞抗力。其表達式為：
KS≤R
式中S—標準荷載所產生的效應(例如受彎構件的彎矩)；
R—構件截面的破壞抗力(例如受彎構件的破壞彎矩)；
K—安全係數。
注意事項
1、按破壞強度設計法計算結構的各構件的效應(例如內力)時，一般仍採用線彈性理論(結構力學方法)求解；但計算構件的破壞抗力時，考慮了材料的彈塑性性質，合理地利用了材料的潛力。對於某些超靜定結構(如建築結構的連續梁、樓板)，還考慮了個別控制截麵塑性鉸出現對整個結構內力的調整。對於具有彈塑性質的材料構成的，應力在截面上分布不均勻的構件，這種設計法所判定的結構破壞抗力(或說結構的安全貯備)，比容許應力法更接近實際。
2、破壞強度設計法的安全係數K，是一個籠統的經驗係數。它是結構的平均的安全貯備，以考慮荷載的超載和材料強度的不均勻性等因素。對不同用途的結構、對不同特性荷載的組合，安全係數有不同取值：例如公路橋在恆載和汽車、人群作用時，K值為1.65。計入附加力後，K值改為1.5；又如鐵路橋的K值，主力時取2.0，主力和附加力時取1.8。但上述的安全係數，尚不能直接反映材料強度和幾何尺寸變異的特性和結構抗力計算的不定性；因此也不能保證各種結構具有比較一致的安全水平。 ’
3、破壞強度設計法，除核算構件強度時應考慮材料塑性性能發揮後的破壞強度外，在驗算構件的變形和疲勞應力等項時，是不考慮材料塑性性能的。這是因為有關該項限值，在材料塑性性質發生前已被突破(如結構變形)，或材料不表現出塑性性質(如疲勞破壞)。
