土木工程概论 第九章
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2．荷载
通常，荷载指的是施加在工程结构上使工程结构或构件产生效 应的各种直接作用，常见的荷载有：结构的自重、楼面活荷载、屋 面活荷载、屋面积灰荷载、车辆荷载、吊车荷载、设备动力荷载以 及风、雪、裹冰、波浪等自然荷载。
荷载通常可分为永久荷载、可变荷载以及偶然荷载。
9.1.1 结构和荷载
1）永久荷载（恒载）
9.1.3 结构设计的基本步骤
2．结构荷载计算
结构模型建立之后，就可以计算该模型的受力了。计算受力必须 清楚该结构所受荷载的种类和传力路线。
传力路线是指结构上的荷载传递到地基的途径。在框架结构中， 荷载是由板传递给次梁，再由次梁传递给主梁，然后由主梁传递给柱， 柱将荷载传递给基础，基础再传递给下面的地基。
基坑支护主要对抗基坑开挖卸载时所产生的土压力和水压力， 能起到挡土和止水的作用，是基坑施工过程中的一种临时性设施。
基坑支护结构的形式有很多种，根据受力状态可分为坑内支 撑和坑外拉锚等结构体系，如图9-9所示。
9.2.1 基础工程施工
图9-9 边坡支撑类型 （a）坑内支撑体系；（b）坑外拉锚体系 1—板桩墙；2—围檩；3—钢支撑；4—斜撑；5—拉锚；6—土锚杆；7—先施工
0S R
（9-4）
式中， 0 ——结构构件的重要性系数； S ——内力组合设计值； R ——结构构件的承载力设计值。
9.1.2 概率极限状态设计 方法基本理论
对于正常使用极限状态，应根据不同的设计要求，采用荷载 的标准组合、频遇组合或准永久组合，并应按下列设计表达式进 行设计
SC
（9-5）
式中，C ——结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值， 如变形、裂缝、振幅、加速度、应力等的限值。
9.1.2 概率极限状态设计方 法基本理论
2）正常使用极限状态 当结构或结构构件达到正常使用或耐久性能中的某项规定限度
的状态时，这种状态称为正常使用极限状态。 当结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为超过了正常使用极 限状态：
① 影响正常使用或外观的变形。 ② 影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括裂缝）。 ③ 影响正常使用的振动。 ④ 影响正常使用的其他特定状态。
荷载计算是根据规范和结构的布置，计算出各种荷载，并将其换 算为作用于平面框架上的线荷载，然后将其作用于框架的计算模型上， 如图9-4所示。
图9-4 结构和荷载的简化 1—结构自重；2—雪荷载和施工荷载；3—风荷载
9.1.3 结构设计的基本步骤
3．构件内力计算和构件选择
绘制出计算模型和计算好受力后，即可针对该模型进行内力计算：
9.2.1 基础工程施工
2）土方开挖
（1）推土机 推土机是一种工程车辆，其前方装有大型的金属推土刀，推土
刀位置和角度可以调整。使用时放下推土刀，向前铲削并推送泥、 沙及石块等，如图9-5所示。推土机能单独完成挖土、运土和卸土 工作，具有操作灵活、转动方便、所需工作面小、行驶速度快等特 点。工程中，推土机主要用于场地清理或平整、开挖深度不大的基 坑以及回填、推筑高度不大的路基等。
9.1.2 概率极限状态设计方 法基本理论
2．概率极限状态的设计方法
我国现行规范只是以可靠度作为设计的理论基础，实际设计时， 则是采用一些分项系数代替可靠指标，而以基本变量的标准值为基 础，用极限状态法来进行设计。
这种极限状态设计法由于是以结构功能函数为目标函数、以概 率理论为分析方法，故称为概率极限状态设计法。
9.1.2 概率极限状态设计方 法基本理论
1．结构的可靠度
结构可靠度是指在规定的时间和条件下，工程结构完 成预定功能的概率。
其中，规定的条件指的是正常设计、正常施工和正常 使用的条件，即不包括错误设计、错误施工和违反原来规 定的使用情况。预定功能包括结构的安全性、适用性和耐 久性，具体指：
9.1.2 概率极限状态设计 方法基本理论
① 安全性：在正常施工和正常使用时，结构能承受可能出现的 各种荷载作用和变形而不发生破坏；在偶然事件发生时和发生 后，结构仍能保持必要的整体稳定性。 ② 适用性：在正常使用时，结构应具有良好的工作性能。 ③ 耐久性：在正常维护的条件下，结构应能在预计的使用年限 内满足各项功能要求。 结构能够完成预定功能的概率，称为可靠概率；结构不能完成 预定功能的概率，称为失效概率。
9.2.1 基础工程施工
3）放坡与坑壁支护 基坑开挖时，为防止塌方及防止对周围设施产生不利影响，常
采用放坡与坑壁支护措施。放坡是把基坑（槽）挖成上口大、下口 小的形状，以留出一定的坡度，靠土体本身的稳定性保证边坡不塌 方。
放坡形式有直线型放坡、折线型放坡和台阶型放坡等，如图98所示。
9.2.1 基础工程施工
于继续承载的变形。结合图9-3，当结构或结构构件出现下列状态之 一时，应认为超过了承载能力极限状态：
图9-3 承载能力极限状态
9.1.2 概率极限状态设计 方法基本理论
① 整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如倾覆、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）； 或因过度的塑性变形而不适于继续承载。 ③ 结构转变为机动体系。 ④ 结构或结构构件丧失稳定（如压屈等）。
土木工程概论
第9章 地基与基础工程
本章内容
1 土木工程设计
2
土木工程施工
9.1 土木工程设计
1
结构和荷载
2
概率极限状态设计方法基本 理论
3
结构设计的基本步骤
9.1.1 结构和荷载
1．结构
广义上，结构是指房屋建筑和土木工程的建筑物、构筑物及 其相关组成部分的实体，狭义上是指各种工程实体的承重骨架。
9.2.1 基础工程施工
图9-6 铲运机
9.2.1 基础工程施工
（3）挖掘机 挖掘机又称挖掘机械、挖土机，是用铲斗挖掘高于或低于承机
面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械，如图9-7所 示。挖掘机挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土 壤和岩石。
9.2.1 基础工程施工
图9-7 挖掘机
极限状态是指整个结构或结构的一部分，超过某一特定状态就 不能满足设计规定的某一功能（安全性、适用性和耐久性）要求， 那么就将此特定状态称为该功能的极限状态。结构的极限状态可分 为承载能力极限状态和正常使用极限状态。
9.1.2 概率极限状态设计方 法基本理论
1）承载能力极限状态 这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适
9.2.1 基础工程施工
图9-5 推土机
9.2.1 基础工程施工
2）铲运机 铲运机是一种能够综合完成铲土、运土、卸土、填筑、压实等
工作的土方机械，如图9-6所示。铲运机在国内外已成为采矿技术 发展的主流。目前，市场上广泛应用的铲运机分为内燃铲运机与电 动铲运机两种：内燃铲运机适用于通风良好的作业环境，拥有灵活、 高效的特点；电动铲运机则更加环保、无污染。
施工图纸的表达要求正确、规范、简明和美观。正确是 指无误地反映计算成果；规范则能确保设计意图被正确地理 解并加以实施。
9.2 土木工程施工
1
基础工程施工
2
主体结构施工
3
防水与装饰工程施工
4
施工组织设计
5
流水施工与网络计划
6
现代施工技术
9.2.1 基础工程施工
1．土石方工程
场地平整就是将天然地面改造成工程上所要求的设计平面。平 整场地前应先做好各项准备工作，如清除场地内所有地上、地下障 碍物，排除地面积水以及铺筑临时道路等。
9.1.2 概率极限状态设计 方法基本理论
进行结构和结构构件设计时，既要保证它们不超过承载能力 极限状态，又要保证它们不超过正常使用极限状态。我国规范采 用以概率理论为基础的极限状态设计法和用多个分项系数表达式 的设计式进行设计。结构构件的承载力设计应根据荷载效应的基 本组合和偶然组合进行， 其一般公式为：
进行土方的平衡与调配时，一般先由设计单位提出基本的平衡 数据，然后由施工单位根据实际情况进行平衡计算。如工程量较大， 在施工过程中还应进行多次平衡调整。同时，在平横计算中，应综 合考虑土的松散性、压缩性和沉陷量等影响土方量变化的因素。
9.2.1 基础工程施工
土方平衡与调配的原则是：
① 在满足总平面设计的要求、并与场外工程设施的标高相协调的 前提下，考虑挖填平衡、以挖作填。 ② 如挖方少于填方，则要考虑土方的来源；如挖方多于填方，则 要考虑弃土堆场。 ③ 场地设计标高要高出区域最高洪水位；在严寒地区，场地的最 高地下水位应在土壤冻结深度以下。
图9-8 土方边坡形式 （a）直线型边坡；（b）折线型边坡；（c）台阶型边坡
9.2.1 基础工程施工
当开挖深度不大、施工场地较宽阔时，一般采用放坡开挖比 较经济，但是当基坑开挖受到场地限制不允许按规定放坡、或基 坑放坡不经济而采用坑壁直立开挖时，就必须设置坑壁支护结构 以防止坑壁坍塌，保证施工安全，以减小对邻近建筑物、市政管 线、道路等的不利影响。
2）可变荷载（活荷载）
可变荷载在设计基准期内，其值随时间变化，如安装荷载、 屋面与楼面活荷载、雪荷载、风荷载、吊车荷载、积灰荷载等， 如图9-2所示为行驶汽车的质量产生的可变荷载。
图9-2 行驶汽车的质量产生的可变荷载
9.1.1 结构和荷载
3）偶然荷载（特殊载荷或偶然作用）
偶然荷载在设计基准期内可能出现、也可能不出现，一旦出 现，其值很大且持续时间较短，如爆炸力、撞击力、雪崩、严重 腐蚀、地震、台风等。
① 先依据经验估计梁柱的截面尺寸，然后即可进行该模型的受力计 算，模型受力的计算方法将在结构力学课程中学到。 ② 计算出构件的内力后，再依据内力，进行梁柱配筋的计算。的梁 柱的强度、稳定、变形的计算方法将在混凝土结构、钢结构等课程中 学到。
9.1.3 结构设计的基本步骤
4．施工图纸的绘制
确定好构件的截面尺寸和配筋后，接下来就需要将其反 映到施工图纸上。如何绘制施工图纸将在可靠概率 表示；结构失效， 即 ，其概率一般用失效概率 表示。 和 具有以下关系
ps 1 pf
（9-3）
讨论结构的可靠性时，即可以用结构的可靠概率来度量，也可 以用结构的失效概率来度量。或者说，对于结构的可靠度，既可以 用结构在规定时间内、规定条件下完成预定功能的概率不得低于多 少来度量，也可以用结构在规定时间内、规定条件下不能完成预定 功能的概率不得高于多少来度量。
永久荷载在设计基准期内，其值不随时变化，或其变化可以 忽略不计。如结构自重、土压力、预加应力、混凝土收缩、基础 沉降、焊接变形等，如图9-1所示为房屋自重产生的永久荷载。
因为永久荷载在整个使用期内总是持续地施加在结构上，所 以设计结构时，必须考虑它的长期效应。
图9-1 房屋自重产生的永久荷载
9.1.1 结构和荷载
9.1.3 结构设计的基本步骤
1．结构类型的选取和建立
以框架结构为例，讲述框架结构的模型建立过程：
① 整体结构的简化：框架结构虽然是空间结构，但为简化计 算，可去除其中的一榀框架，将其简化为平面框架进行计算。 ② 构件的简化：梁和柱的截面尺寸相对于整个框架来说较小， 因此可以将其简化为杆件，梁和柱的连接节点可简化为刚性 连接。
的基础；8—竖撑
9.2.1 基础工程施工
4）基坑降水和排水 开挖基坑时，当基坑（槽）开挖和基础施工期间的最高地下水
位高于坑底设计标高时，应对地下水位进行处理，以保证开挖期间 获得干燥的作业面，保证坑（槽）底、边坡和基础底板的稳定，同 时确保邻近基坑的建筑物和其他设施正常运营。根据基坑（槽）开 挖深度、场地水文地质条件和周围环境，可采用明排水法和井点降 水法进行降水。
9.1.2 概率极限状态设计 方法基本理论
因此，结构安全可靠的基本条件是： Z0 或 RS
（9-2）
由于结构抗力 R 和作用效应 S 都是随机变量，所以，结构的 功能函数 Z 也是一个随机变量，而且是结构抗力和作用效应的这 两个随机变量的函数。 R 和 S 相互独立，都是服从正态分布的函 数。
9.1.2 概率极限状态设计 方法基本理论
9.1.2 概率极限状态设计 方法基本理论
设 R 为结构抗力， S 为作用效应，那么
Z RS
（9-1）
称为结构的功能函数。随着条件的变化，结构的功能函数 有 下面三种可能性：
① Z 0 ，即结构抗力大于作用效应，意味着结构可靠； ② Z 0 ，即结构抗力小于作用效应，意味着结构失效； ③ Z 0 ，即结构抗力等于作用效应，意味着结构处于极限状态。
通常，荷载指的是施加在工程结构上使工程结构或构件产生效 应的各种直接作用，常见的荷载有：结构的自重、楼面活荷载、屋 面活荷载、屋面积灰荷载、车辆荷载、吊车荷载、设备动力荷载以 及风、雪、裹冰、波浪等自然荷载。
荷载通常可分为永久荷载、可变荷载以及偶然荷载。
9.1.1 结构和荷载
1）永久荷载（恒载）
9.1.3 结构设计的基本步骤
2．结构荷载计算
结构模型建立之后，就可以计算该模型的受力了。计算受力必须 清楚该结构所受荷载的种类和传力路线。
传力路线是指结构上的荷载传递到地基的途径。在框架结构中， 荷载是由板传递给次梁，再由次梁传递给主梁，然后由主梁传递给柱， 柱将荷载传递给基础，基础再传递给下面的地基。
基坑支护主要对抗基坑开挖卸载时所产生的土压力和水压力， 能起到挡土和止水的作用，是基坑施工过程中的一种临时性设施。
基坑支护结构的形式有很多种，根据受力状态可分为坑内支 撑和坑外拉锚等结构体系，如图9-9所示。
9.2.1 基础工程施工
图9-9 边坡支撑类型 （a）坑内支撑体系；（b）坑外拉锚体系 1—板桩墙；2—围檩；3—钢支撑；4—斜撑；5—拉锚；6—土锚杆；7—先施工
0S R
（9-4）
式中， 0 ——结构构件的重要性系数； S ——内力组合设计值； R ——结构构件的承载力设计值。
9.1.2 概率极限状态设计 方法基本理论
对于正常使用极限状态，应根据不同的设计要求，采用荷载 的标准组合、频遇组合或准永久组合，并应按下列设计表达式进 行设计
SC
（9-5）
式中，C ——结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值， 如变形、裂缝、振幅、加速度、应力等的限值。
9.1.2 概率极限状态设计方 法基本理论
2）正常使用极限状态 当结构或结构构件达到正常使用或耐久性能中的某项规定限度
的状态时，这种状态称为正常使用极限状态。 当结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为超过了正常使用极 限状态：
① 影响正常使用或外观的变形。 ② 影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括裂缝）。 ③ 影响正常使用的振动。 ④ 影响正常使用的其他特定状态。
荷载计算是根据规范和结构的布置，计算出各种荷载，并将其换 算为作用于平面框架上的线荷载，然后将其作用于框架的计算模型上， 如图9-4所示。
图9-4 结构和荷载的简化 1—结构自重；2—雪荷载和施工荷载；3—风荷载
9.1.3 结构设计的基本步骤
3．构件内力计算和构件选择
绘制出计算模型和计算好受力后，即可针对该模型进行内力计算：
9.2.1 基础工程施工
2）土方开挖
（1）推土机 推土机是一种工程车辆，其前方装有大型的金属推土刀，推土
刀位置和角度可以调整。使用时放下推土刀，向前铲削并推送泥、 沙及石块等，如图9-5所示。推土机能单独完成挖土、运土和卸土 工作，具有操作灵活、转动方便、所需工作面小、行驶速度快等特 点。工程中，推土机主要用于场地清理或平整、开挖深度不大的基 坑以及回填、推筑高度不大的路基等。
9.1.2 概率极限状态设计方 法基本理论
2．概率极限状态的设计方法
我国现行规范只是以可靠度作为设计的理论基础，实际设计时， 则是采用一些分项系数代替可靠指标，而以基本变量的标准值为基 础，用极限状态法来进行设计。
这种极限状态设计法由于是以结构功能函数为目标函数、以概 率理论为分析方法，故称为概率极限状态设计法。
9.1.2 概率极限状态设计方 法基本理论
1．结构的可靠度
结构可靠度是指在规定的时间和条件下，工程结构完 成预定功能的概率。
其中，规定的条件指的是正常设计、正常施工和正常 使用的条件，即不包括错误设计、错误施工和违反原来规 定的使用情况。预定功能包括结构的安全性、适用性和耐 久性，具体指：
9.1.2 概率极限状态设计 方法基本理论
① 安全性：在正常施工和正常使用时，结构能承受可能出现的 各种荷载作用和变形而不发生破坏；在偶然事件发生时和发生 后，结构仍能保持必要的整体稳定性。 ② 适用性：在正常使用时，结构应具有良好的工作性能。 ③ 耐久性：在正常维护的条件下，结构应能在预计的使用年限 内满足各项功能要求。 结构能够完成预定功能的概率，称为可靠概率；结构不能完成 预定功能的概率，称为失效概率。
9.2.1 基础工程施工
3）放坡与坑壁支护 基坑开挖时，为防止塌方及防止对周围设施产生不利影响，常
采用放坡与坑壁支护措施。放坡是把基坑（槽）挖成上口大、下口 小的形状，以留出一定的坡度，靠土体本身的稳定性保证边坡不塌 方。
放坡形式有直线型放坡、折线型放坡和台阶型放坡等，如图98所示。
9.2.1 基础工程施工
于继续承载的变形。结合图9-3，当结构或结构构件出现下列状态之 一时，应认为超过了承载能力极限状态：
图9-3 承载能力极限状态
9.1.2 概率极限状态设计 方法基本理论
① 整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如倾覆、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）； 或因过度的塑性变形而不适于继续承载。 ③ 结构转变为机动体系。 ④ 结构或结构构件丧失稳定（如压屈等）。
土木工程概论
第9章 地基与基础工程
本章内容
1 土木工程设计
2
土木工程施工
9.1 土木工程设计
1
结构和荷载
2
概率极限状态设计方法基本 理论
3
结构设计的基本步骤
9.1.1 结构和荷载
1．结构
广义上，结构是指房屋建筑和土木工程的建筑物、构筑物及 其相关组成部分的实体，狭义上是指各种工程实体的承重骨架。
9.2.1 基础工程施工
图9-6 铲运机
9.2.1 基础工程施工
（3）挖掘机 挖掘机又称挖掘机械、挖土机，是用铲斗挖掘高于或低于承机
面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械，如图9-7所 示。挖掘机挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土 壤和岩石。
9.2.1 基础工程施工
图9-7 挖掘机
极限状态是指整个结构或结构的一部分，超过某一特定状态就 不能满足设计规定的某一功能（安全性、适用性和耐久性）要求， 那么就将此特定状态称为该功能的极限状态。结构的极限状态可分 为承载能力极限状态和正常使用极限状态。
9.1.2 概率极限状态设计方 法基本理论
1）承载能力极限状态 这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适
9.2.1 基础工程施工
图9-5 推土机
9.2.1 基础工程施工
2）铲运机 铲运机是一种能够综合完成铲土、运土、卸土、填筑、压实等
工作的土方机械，如图9-6所示。铲运机在国内外已成为采矿技术 发展的主流。目前，市场上广泛应用的铲运机分为内燃铲运机与电 动铲运机两种：内燃铲运机适用于通风良好的作业环境，拥有灵活、 高效的特点；电动铲运机则更加环保、无污染。
施工图纸的表达要求正确、规范、简明和美观。正确是 指无误地反映计算成果；规范则能确保设计意图被正确地理 解并加以实施。
9.2 土木工程施工
1
基础工程施工
2
主体结构施工
3
防水与装饰工程施工
4
施工组织设计
5
流水施工与网络计划
6
现代施工技术
9.2.1 基础工程施工
1．土石方工程
场地平整就是将天然地面改造成工程上所要求的设计平面。平 整场地前应先做好各项准备工作，如清除场地内所有地上、地下障 碍物，排除地面积水以及铺筑临时道路等。
9.1.2 概率极限状态设计 方法基本理论
进行结构和结构构件设计时，既要保证它们不超过承载能力 极限状态，又要保证它们不超过正常使用极限状态。我国规范采 用以概率理论为基础的极限状态设计法和用多个分项系数表达式 的设计式进行设计。结构构件的承载力设计应根据荷载效应的基 本组合和偶然组合进行， 其一般公式为：
进行土方的平衡与调配时，一般先由设计单位提出基本的平衡 数据，然后由施工单位根据实际情况进行平衡计算。如工程量较大， 在施工过程中还应进行多次平衡调整。同时，在平横计算中，应综 合考虑土的松散性、压缩性和沉陷量等影响土方量变化的因素。
9.2.1 基础工程施工
土方平衡与调配的原则是：
① 在满足总平面设计的要求、并与场外工程设施的标高相协调的 前提下，考虑挖填平衡、以挖作填。 ② 如挖方少于填方，则要考虑土方的来源；如挖方多于填方，则 要考虑弃土堆场。 ③ 场地设计标高要高出区域最高洪水位；在严寒地区，场地的最 高地下水位应在土壤冻结深度以下。
图9-8 土方边坡形式 （a）直线型边坡；（b）折线型边坡；（c）台阶型边坡
9.2.1 基础工程施工
当开挖深度不大、施工场地较宽阔时，一般采用放坡开挖比 较经济，但是当基坑开挖受到场地限制不允许按规定放坡、或基 坑放坡不经济而采用坑壁直立开挖时，就必须设置坑壁支护结构 以防止坑壁坍塌，保证施工安全，以减小对邻近建筑物、市政管 线、道路等的不利影响。
2）可变荷载（活荷载）
可变荷载在设计基准期内，其值随时间变化，如安装荷载、 屋面与楼面活荷载、雪荷载、风荷载、吊车荷载、积灰荷载等， 如图9-2所示为行驶汽车的质量产生的可变荷载。
图9-2 行驶汽车的质量产生的可变荷载
9.1.1 结构和荷载
3）偶然荷载（特殊载荷或偶然作用）
偶然荷载在设计基准期内可能出现、也可能不出现，一旦出 现，其值很大且持续时间较短，如爆炸力、撞击力、雪崩、严重 腐蚀、地震、台风等。
① 先依据经验估计梁柱的截面尺寸，然后即可进行该模型的受力计 算，模型受力的计算方法将在结构力学课程中学到。 ② 计算出构件的内力后，再依据内力，进行梁柱配筋的计算。的梁 柱的强度、稳定、变形的计算方法将在混凝土结构、钢结构等课程中 学到。
9.1.3 结构设计的基本步骤
4．施工图纸的绘制
确定好构件的截面尺寸和配筋后，接下来就需要将其反 映到施工图纸上。如何绘制施工图纸将在可靠概率 表示；结构失效， 即 ，其概率一般用失效概率 表示。 和 具有以下关系
ps 1 pf
（9-3）
讨论结构的可靠性时，即可以用结构的可靠概率来度量，也可 以用结构的失效概率来度量。或者说，对于结构的可靠度，既可以 用结构在规定时间内、规定条件下完成预定功能的概率不得低于多 少来度量，也可以用结构在规定时间内、规定条件下不能完成预定 功能的概率不得高于多少来度量。
永久荷载在设计基准期内，其值不随时变化，或其变化可以 忽略不计。如结构自重、土压力、预加应力、混凝土收缩、基础 沉降、焊接变形等，如图9-1所示为房屋自重产生的永久荷载。
因为永久荷载在整个使用期内总是持续地施加在结构上，所 以设计结构时，必须考虑它的长期效应。
图9-1 房屋自重产生的永久荷载
9.1.1 结构和荷载
9.1.3 结构设计的基本步骤
1．结构类型的选取和建立
以框架结构为例，讲述框架结构的模型建立过程：
① 整体结构的简化：框架结构虽然是空间结构，但为简化计 算，可去除其中的一榀框架，将其简化为平面框架进行计算。 ② 构件的简化：梁和柱的截面尺寸相对于整个框架来说较小， 因此可以将其简化为杆件，梁和柱的连接节点可简化为刚性 连接。
的基础；8—竖撑
9.2.1 基础工程施工
4）基坑降水和排水 开挖基坑时，当基坑（槽）开挖和基础施工期间的最高地下水
位高于坑底设计标高时，应对地下水位进行处理，以保证开挖期间 获得干燥的作业面，保证坑（槽）底、边坡和基础底板的稳定，同 时确保邻近基坑的建筑物和其他设施正常运营。根据基坑（槽）开 挖深度、场地水文地质条件和周围环境，可采用明排水法和井点降 水法进行降水。
9.1.2 概率极限状态设计 方法基本理论
因此，结构安全可靠的基本条件是： Z0 或 RS
（9-2）
由于结构抗力 R 和作用效应 S 都是随机变量，所以，结构的 功能函数 Z 也是一个随机变量，而且是结构抗力和作用效应的这 两个随机变量的函数。 R 和 S 相互独立，都是服从正态分布的函 数。
9.1.2 概率极限状态设计 方法基本理论
9.1.2 概率极限状态设计 方法基本理论
设 R 为结构抗力， S 为作用效应，那么
Z RS
（9-1）
称为结构的功能函数。随着条件的变化，结构的功能函数 有 下面三种可能性：
① Z 0 ，即结构抗力大于作用效应，意味着结构可靠； ② Z 0 ，即结构抗力小于作用效应，意味着结构失效； ③ Z 0 ，即结构抗力等于作用效应，意味着结构处于极限状态。