我国水工结构设计表达式

1.荷载效应组合与设计状况

《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》规定，水工结构应按承载能力极限状态及正常使用极限状态设计。在上述标准下新编的《水工混凝土结构设计规范》（SL/T 191—96）规定，按承载能力极限状态设计时，应考虑两种荷载效应组合，即基本组合与偶然组合。基本组合是持久状况或短暂状况下永久荷载与可变荷载效应的组合；偶然组合是偶然状况下永久荷载、可变荷载与一种偶然荷载效应的组合。正常使用极限状态验算，是在承载力安全条件下进行的，应按荷载效应的短期组合和长期组合分别验算。短期组合，是指持久状况或短暂状况下，包括短期作用在内的全部可变荷载的效应与永久荷载效应的组合；长期组合，是指持久状况下，可变荷载中长期作用的那部分荷载（即荷载准永久值）效应与永久荷载效应的组合。

2.承载能力极限状态设计表达式

对于基本组合，承载能力极限状态设计表达式为

式中　γ0——结构重要性系数，对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级结构构件，分别取1.1、1.0及0.9；

ψ——设计状况系数，对应于持久状况、短暂状况、偶然状况，分别取1.0、0.95及0.85；

S——荷载效应组合值，γ0ψS为荷载效应设计值；

γd——结构系数，对应于钢筋混凝土及预应力混凝土结构取1.2；对应于素混凝土结构，受拉破坏时取2.0，受压破坏时取1.3；

γG、γQ——永久荷载、可变荷载分项系数，按《水工建筑物荷载设计规范》及《水工混凝土结构设计规范》采用；

CG、CQ——永久荷载、可变荷载的荷载效应系数（即荷载与内力之间的转换系数）；

Gk、Qk——永久荷载、可变荷载的标准值，按《水工建筑物荷载设计规范》采用；

R（·）——结构构件的抗力函数；

fc、fy——材料强度设计值；(www.xing528.com)

ak——结构构件几何参数的标准值。

对于偶然组合，承载能力极限状态表达式除上述外，还应满足如下原则：

（1）在式（6-52）中添加偶然荷载效应，且偶然荷载分项系数取1.0。

（2）参与组合的部分可变荷载，可根据水工建筑物设计规范规定作适当折减。

3.正常使用极限状态设计表达式

短期组合时　

长期组合时　

式中　C1、C2——结构的功能限值（裂缝宽度或挠度等）；

Ss（·）、Sl（·）——荷载效应短期组合及长期组合的结构功能函数；

fk——材料强度的标准值；

ρ——可变荷载标准值的长期组合系数，参考有关荷载规范及工程经验取值。