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4 —极限状态设计原则
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,4.1 《。 极:限状态
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:4.1.1~4.】1.4 《 承载能力极限状】态理解为结》构或构?。件发挥允许的最【大承载功能的状【态结构或构件由于】塑,性,变,形而使其几》何形:状发生显著改变虽】未达:到最大?承载能力但已彻【底不能使用》也属于达《到这种极限状—态
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》 正常使》用极:。限状态理《。解为结构或构—件达:到使用功能》上允许的某个限值】。的状态正常使—用极限状态的控【制往往需要采用一】定的约束条件例【如某些?构,件需控制变》形、裂缝才能满足使!用要:求因过大的》。变形会造成》列车运行的平稳【性下:降舒适度降低等后果!过大的裂缝》会影响结构的耐【久性;过大的变形、!裂缝也会造成用【户心理上的不安全】感这些约束条件【一般以规定》值的形式《列入规范
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: : :疲劳是在循》环拉应力或拉压【应,力作用下在应—力集中或缺陷—处引发?。疲劳裂纹发展到最后!会导致结《。构或构件《。破坏该状态为—疲劳极限状态疲劳对!直接承受《列车荷载《的轨道结构以及承受!重复荷载动》。力作用的桥》梁结构等影响较大】特别是目前》桥梁钢结《构的连接多采用焊】接焊接?会引入焊接缺陷【容易诱发疲劳裂纹;!部分结?。构由于?环境影响加快了疲劳!裂纹的扩展》。而导致严重后果如】。19:6,7年12月15日】服役近4《0,年美国的银桥—(Si?lver《 Brid》ge)?突然整桥倒塌造成4!6,人丧生事故调查原】因是:。眼杆销孔《处两条?腐蚀:疲劳裂纹导致C【13号结《合处发生脆断引起整!座桥:的倒:塌
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基!于疲劳?极限状态与承载【能力极限状态在作】用,形,式(以拉为主的重复!荷载作用)抗力(与!构造细节高度相【关材料强度不是控】制,因素)?。计,算模型(实验科学】无明确的力学模型】)等方面的》不,同同时考虑部分铁路!工程结构中》列车重复《荷载作用是》主,。导作用因此疲劳极限!状态单独列举出来】有其必要性》
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《 , 美国AASHTO!规范和日本铁路混凝!土等规范都》将疲劳极限》状态单独划分为一】种极限状态欧洲规范!Euro《cod?e虽将疲《劳极限?状态归为承载能力极!限状态中《但很多条款是单独针!对,疲劳极限状态规【定的
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? 因此本次修订!细化了极限状态的分!类将疲劳极限状态】与承载?能力极限状态—和正常使用极限状态!并行构?成铁:路工程结构的—三种极限状态
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4.1》.5 设计—限值是结构或—构件按?极限状态设计时【采,用的作为《极限状态《标志的应力或—。变形等的界限值
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【 极限状》态的:标志及限《值,是,根据对结构各种功能!失效:的机理?研究后?制定的当失效机理研!究不充?分时为满《足工:程设计需要可—以根:据理论研究成—果,结合工程经》验判断?或按现行规》。范确定如破坏的强】度准则就是结—构到:达,承载:能力极限状态的标志!之一;?裂缝宽度、振动响应!等造成用户心—理上:。的不安全感时就是】。结构到达正常使用】极限状?态的标志《之一:。
4【.1.6 —铁路工程结构或构】件设:计要满足承载能【力极限?状态、正常使用极】限状态和《疲劳极限状》态,要求对这些极限状】态进行计《算或验算《确定起控制》作用的极限》状态
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在—三种极限状态—都,满足的情况下为保证!结构或构件的耐久性!。合理设计和布置结】构细部构《造非常必要经过【多年实践证明结【构细:部构造的设计—不合:理是导致病害发生】的主要原因因此要从!设计:源头上保证结构构造!合理
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4.1—.7 铁路工程结!构极:限状态是通过—各种基本变量组成的!极限状态方程来实现!基本变?量是指极限状态【方程中?所包:含,的,影响结构可靠度的】各种物理量》包括引?起结构?作,用效应上的各种【作用:S如:恒,荷载、活荷载—、地震、温度变【化等结构《抗力R的各》。。种,因素:如材料性能、几【何,参数等分析时—可将作用效》应或结构抗力作为综!合基本变量考虑无特!殊说明时基本—变量一般《可视为相互独立的随!机变量
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