4 极】限状态设计原则
】
《
》4.1 《 极限状态
—
?
:
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
! 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:
《
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196】7年12月15日】服役近4《0年美国《的银桥?(Si?lver Bri】dge?)突然整桥》。倒塌造成46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C1《3号结合处》发生:脆,断引起整座桥的【倒塌
》
《 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
】
美国A!ASH?TO: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【code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—
】 :。。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
—
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
》
—。 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,
》
? 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
—
,。
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
》