2-1 第2 章 结构按极限状态法设计计算的原则 钢筋混凝土结构构件的“设计”是指在预定的作用及材料性能条件下，确定构件按功能要求所需要的截面尺寸、配筋和构造要求。 自从 19 世纪末钢筋混凝土结构在土木建筑工程中出现以来，随着生产实践的经验积累和科学研究的不断深入，钢筋混凝土结构的设计理论在不断地发展和完善。 最早的钢筋混凝土结构设计理论，是采用以弹性理论为基础的容许应力计算法。这种方法要求在规定的标准荷载作用下，按弹性理论计算得到的构件截面任一点的应力应不大于规定的容许应力，而容许应力是由材料强度除以安全系数求得的，安全系数则依据工程经验和主观判断来确定。然而，由于钢筋混凝土并不是一种弹性匀质材料，而是表现出明显的塑性性能，因此，这种以弹性理论为基础的计算方法是不可能如实地反映构件截面破坏时的应力状态和正确地计算出结构构件的承载能力的。 20 世纪 30 年代，前苏联首先提 出了 考 虑 钢筋混凝土塑性性能的破坏阶 段 计算方法。它以充 分 考 虑 材料塑性性能的结构构件承载能力为基础，使 按材料标准极限强度计算的承载能力必 须 大于计算的最大荷载产生的内 力。计算的最大荷载是由规定的标准荷载乘 以单 一的安全系数而得出的。安全系数仍 是依据工程经验和主观判断来确定。 随着对 荷载和材料强度的变 异 性的进 一步 研究，前苏联在 20 世纪 50 年代又 率 先提 出了极限状态计算法。极限状态计算法是破坏阶 段 计算法的发展，它 规定了 结构的极限状态，并把 单 一安全系数改 为三 个 分 项 系数，即 荷载系数、材料系数和工作条件系数。从而把 不同 的外 荷载、不同 的材料以及不同 构件的受 力性质等 ，都 用不同 的安全系数区 别 开 来，使 不同 的构件具 有 比 较 一致 的安全度，而部 分 荷载系数和材料系数基本 上 是根 据统 计资 料用概 率 方法确定的。因此，这种计算方法被 称 为半 经验、半 概 率 的“三 系数”极限状态设计法。我 国 原《 公 路 桥 规》（ 1985） 采用的就 是这种设计方法。 20 世纪 70 年代以来，国 际 上 以概 率 论和数理统 计为基础的结构可靠 度理论在土木工程领 域 逐 步 进 入实用阶 段 。例 如，加 拿 大分 别 于 1975 年和 1979 年率 先颁 发了 基于可靠 度的房屋 建筑和公 路 桥 梁 结构设计规范 ； 1977...
