Page 67 - 建筑结构设计理论及实践研究

第二章 建筑结构优化设计 ◆

二是耐久性。耐久性是指结构在正常维护下具有足够的耐久性能，即要求结
构在规定的工作环境中、在正常维护的条件下能够被正常使用到规定的设计使用
年限。所谓“正常维护”包括必要的检测、防护和维修。
三是适用性。适用性是指结构在正常使用下具有良好的工作性能，如不发生

影响正常使用的过大挠度、永久变形和过大的振幅和显著的振动，不产生令使用
者感到不安的裂缝宽度等。
上述三项功能要求概括起来称为结构可靠性的要求，即结构在规定的时间内，
在规定的条件（正常设计、正常施工、正常使用）下完成预定功能的能力。显然，

加大结构设计的余量，如提高设计荷载值、加大截面尺寸或提高对材料性能的要
求等，总是能够提高或改善结构的可靠性的，但无疑将提高结构的造价，不符合
经济性的要求。结构的可靠性和经济性是对立的两个方面，科学的设计方法应在
结构的可靠与经济之间选择一种最佳的平衡，把二者统一起来，以比较经济合理

的设计保证结构所要求的可靠性。

二、结构的极限状态

结构能够满足功能要求而良好地工作，称为结构“可靠”或“有效”，反之，
则结构“不可靠”或“失效”。区分结构工作状态的可靠与失效的标志是极限状

态，它是结构或结构的一部分能够满足设计规定的某一功能要求的临界状态。超
过这一界限，结构或构件就不再能满足设计规定的该项功能要求，进入失效状态。
设计中的极限状态以结构的内力、应力、变形、裂缝超过相应规定的标志为依据，

故称极限状态设计法。
结构的极限状态分为以下两类。
（一）承载能力极限状态
承载能力极限状态是指结构或构件达到最大承载力，或达到不适于继续承载
的变形的状态，也可以理解为结构或结构构件发挥允许的最大承载功能时的状态。

结构构件由于其几何形状发生显著改变，虽未达到最大承载能力，但已完全不能
使用时，也属于达到承载能力极限状态。
当结构或构件出现下列状态之一时，即认为超过了承载能力极限状态：

①整体结构或结构的一部分作为刚体失去平衡，如倾覆、过大的滑移等。
②结构构件或连接因超过材料强度而破坏（包括疲劳破坏），或因过度的

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