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結構功能以及兩種極限狀態(tài)
結構的功能及兩種極限狀態(tài)是什么？
1.結構的功能
建筑結構設計的基本要求是：以最經(jīng)濟的手段使結構在正常施工和使用條件下，在預定的設計基準期（一般為50年）內(nèi)滿足下列預定的功能。
（1）安全性。指建筑結構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）。且在強震、爆炸、臺風和偶然事件發(fā)生時和發(fā)生后，結構仍然能保持必要的整體穩(wěn)定性，結構不致倒塌。
（2）適用性。指結構在正常使用期間內(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。指建筑結構在正常維護條件下具有足夠的耐久性能。如在設計基準期內(nèi)鋼筋不會因保護層厚度不夠或混凝土裂縫過寬而銹蝕、混凝土不得脫落、風化、腐蝕。
安全性、適用性、耐久性統(tǒng)稱為結構的可靠性。結構能夠滿足功能要求，稱為結構可靠；反之為結構不可靠，其分界點，稱為極限狀態(tài)。
根據(jù)建筑結構破壞后果的嚴重程度，建筑結構劃分為三個安全等級，設計時應根據(jù)具體情況，按照表10-1的規(guī)定選用相應的安全等級。
2.結構的兩種極限狀態(tài)
整個結構或結構的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設計規(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)（主要考慮結構的安全性）
結構或構件達到最大承載力、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)。當結構或構件出現(xiàn)下列情況之一時，即認為超過了承載能力極限狀態(tài)。
（1）結構、構件或其間的連接因材料超過其強度而破壞（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）結構變機構，即由幾何不變體系變成幾何可變體系。
（3）結構或構件喪失穩(wěn)定，如細長壓桿失穩(wěn)退出工作導致結構破壞。
（4）結構或構件發(fā)生滑移或傾復而喪失平衡位置。結構或構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)濟損失和人員傷亡。因此應把這種情況的發(fā)生概率控制得非常小。
2）正常使用極限狀態(tài)（主要考慮結構的適用性和耐久性）結構或結構構件達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)。
當結構或構件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，即認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)。
結構或構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。
建筑結構設計時，為保證結構的安全可靠，對所有結構和構件均應進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行。
