3.2极限状态设计。
极限状态设计意指一种用于结构工程的设计方法。极限状态是一套当结构承受荷载时所必须符合的性能指标（如振动级别、挠度、强度、稳定性、屈曲、扭转、坍塌）。极限状态设计需应用统计学来决定设计所要求的或在设计过程中决定安全等级。
极限状态设计要求结构满足两个主要指标：承载能力极限状态和正常使用极限状态。3.2.1承载能力极限状态。
为满足承载能力极限状态，结构在承受最大设计荷载时必不得坍塌。若所有的荷载效应组合设计值，比如弯矩、剪力及拉应力或压应力的组合，均低于依所研究单元计算而得的承载力设计值，即视作满足承载能力极限状态指标。除荷载外，承载能力极限状态还可依据应力确定。
因此，所分析的结构构件（例如梁、柱或其他承载构件，比如墙）如若满足承载能力极限状态指标则为安全。3.2.
2正常使用极限状态。
结构必须保持正常使用而在常规条件下不致居住者有感不适，是以满足正常使用极限状态标准。当构件的偏移量不超过建筑条例中制定的相应限值、楼板处在预先确定的振动标准之范围内、及混凝土的裂缝宽度不超过规定尺寸，则可认为满足正常使用极限要求。不符合正常使用要求的结构，比如梁的偏移量超过正常使用限值，亦并不一定会产生结构上的损坏。
正常使用极限值要求的目的在于保证人们在结构内不因楼层的较大偏移及有行走引致的振动而感到不安，不因大风时结构的过度摇晃而感到不适，并控制梁的偏移量低至确保天花板上脆弱的涂饰不致开裂。3.2.
3极限荷载。
建筑会承受各样**的荷载。主要的几种可归类为恒荷载、活荷载与风荷载。有时结构亦可能承受其他荷载，类如由**作用引起的荷载或是源自筛余物料的压力。
各荷载的预期最大量值即称作荷载标准值。
恒荷载源于结构的自身、永久设备及涂层的重量；其大小可基于材料密度和构件尺寸进行估算。
活荷载意谓与建筑的使用与功能有关的荷载。人、储物、家具皆构成此类荷载。因为这些荷载的大小不能准确地量化，是故需依据建筑内发生的活动类型以对其作些折减。
风荷载的量级与风速密切相关，另还取决于与建筑的形状和大小及与其当地环境相关的一众原因。设计风速代表某特定地理位置的基于统计数据所得的可能最大风速。假若，譬如建筑的地点格外隐蔽抑或分外开阔，比方说处于城市中心或于海岸边时，该值可能需予修正。
这种风的条件对结构在力方面的影响与建筑几何形状有关，并表示为墙及顶部的风压系数。3.2.4分项安全系数。
荷载的特征值或一般值均以统计数据为基础得出。且假定其于结构寿命期内，在百分之九十五的情形下不会超过荷载特征值（案例3.4）。
然而，结构仍可能超载。因此，结构在设计时应根据荷载种类或荷载组合及考虑极限状态，将荷载标准值乘以适宜的安全系数。荷载的这些安全系数统称为荷载分项系数。
所以，设计荷载可按下式计算：设计荷载fd=（荷载标准值fk）（荷载分项系数f）。
表3.1给出了两种极限状态下的荷载分项系数f的代表值。
同理，由统计方法所得的材料强度标准值意指即是在试验结果中，仅有百分之五低于该强度值。不过，这些强度标准值亦可能因样本而异。因而强度设计值由强度标准值除以材料分项系数（m）求得，其m取决于材料及对极限状态的考虑。
故材料强度设计值。
fd=材料强度标准值f
材料分项系数m
gb 50010-2002规定混凝土与钢筋的m分别应取1.4和1.1。
而当考虑偏移时，譬如抗压强度等的材料性质也应视作材料强度标准值的相关因素之一。值得一提的是，因钢筋乃于钢铁厂内生产并可购买特定直径、且预期其质量控制较混凝土更佳之缘故，其分项系数比混凝土的相对低些。3.
2.5极限状态设计。
极限状态设计方法用及两个因素-一个用于荷载，另一适于抗力或强度特性-使得愈加始终如一的安全性在更多的设计工况里成为可能。
图3.4表明，在危险状况同等、材料相同的情况下，增大荷载分项系数和/或减小材料分项系数、或二者兼变时，均会使安全等级提高。图3.
4中描述了相比于荷载设计值和标准抗力下，建筑荷载、抗力及安全界限的变化特性。
在极限状态下，每个单元的弯矩、剪力、轴力、扭矩都不应小于由结构设计荷载最不利组合而得的该单元的相应值。即抗力设计值荷载效应组合设计值。
此外，结构或部分结构应预估因弹性或塑性失稳引起的一个或多个临界断面开裂或屈曲，可能导致结构摇晃或倾覆。
土木工程专业英语复习
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