【正文】 建筑結(jié)構(gòu)，而還未用于橋梁中，但不容懷疑，這種限制總有一天會消失的。 在詳細(xì)敘述這 2 種設(shè)計(jì)方法（彈性方法和極限荷載方法）之前需要先介紹一些基本概念。 清楚地了解組合梁中各部件：鋼梁、混凝土板及剪力連接鍵對外荷載作用的反應(yīng)是透徹分析組合截面的基礎(chǔ)。其中最重要的是應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線。而該曲線是必須精心試驗(yàn)的結(jié)果。這些試驗(yàn)結(jié)果并不 能直接應(yīng)用。在實(shí)際工作，必須采用簡化和理想化的曲線。因此應(yīng)用計(jì)算機(jī)就有可能減少這些所要的假定。由于計(jì)算機(jī)“實(shí)驗(yàn)”可應(yīng)用復(fù)雜的多的材料應(yīng)力 — 應(yīng)變關(guān)系。 鋼與混凝土間的組合作用是指在兩種材料間傳遞剪力的相互作用。在普通鋼筋混凝土構(gòu)建中雖然有時(shí)確有需要附加錨固的情況，但混凝土與鋼筋間的天然粘結(jié)力足以起到這種作用。完全埋置在混凝土內(nèi)的現(xiàn)澆肋梁有著較大的錨固面積，這足能傳遞剪力，然而，這完全不同于普通組合梁。在組合梁中，混凝土板置于鋼梁上翼緣之上或?qū)摿旱纳弦砭壨耆诨炷涟鍍?nèi)。最初在鋼梁和混凝土板解除面上確有粘 結(jié)和摩擦力來傳遞一些剪力。但上面的混凝土板有和鋼梁上下分離的趨勢，這樣就不能傳遞水平剪力 .超載或振動荷載引起的疲勞作用將破壞混凝土板與鋼梁間的天然粘結(jié)九這種粘結(jié)力一旦遭到破壞就不可恢復(fù)。這種不確定的抗剪連接效果顯然不符合要求，所以就需要有意在混凝土板和鋼梁間設(shè)一些連接鍵以傳遞水平剪力和避免二者分離 .在抗剪連接中存在著天然粘結(jié)力，但不能依靠它，而且在任何情況下都要計(jì)算它的數(shù)值也是不可能的。這樣就必須設(shè)置剪力連接鍵傳遞所有的水平剪力。 這里應(yīng)指出一種矛盾現(xiàn)象 :若設(shè)里了剪力連接鍵，天然瑞諾力會承擔(dān)全部的剪力而使設(shè) 置的剪力連接鍵不起作用，所以，如果提供足夠的剪力連接鍵，又是不必要的。 抗剪連接鍵的研究發(fā)展比較緩慢，它需廣泛地對大量機(jī)械式連接鍵進(jìn)行靜力和疲勞試驗(yàn)。 早期的研究者很快就清楚地發(fā)現(xiàn) :有必要把某種連接鍵一端固定于鋼梁的上翼緣之上，另一端錨人混凝土板中。 1929 年 Caughey 和 Scott 在眾多的連接鍵形式中，提出用栓釘連接鍵 .從此，各種機(jī)械式的抗剪連接鍵得到廣泛應(yīng)用。從某種程度上說，連接鍵形式的多 樣化是由于鋼結(jié)構(gòu)制造商想使用容易找到的部件，因?yàn)樵谘芯砍跗谶€沒有專用抗剪這一目的而特制的剪力連接鍵。 在任何一種 機(jī)械式連接體系中，它可以使傳遞水平剪力和避免使板和梁分開這兩個(gè)作用統(tǒng)一在一起。一般來說，水平抗剪作用是衡量抗剪連接鍵的標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)此，機(jī)械式剪力連接鍵可以分為三大類，即剛性的，柔性的和粘結(jié)式的。 砌體結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本目的是保證其在使用期間不發(fā)生過大的變形、開裂或倒塌，完成預(yù)定的功能要求，當(dāng)然還要適當(dāng)考慮其經(jīng)濟(jì)性 。 設(shè)計(jì)者在其工作中可借助于靠積累的經(jīng)驗(yàn)和科研成果形成的現(xiàn)行規(guī)范。到目前為止，這些規(guī)范通過規(guī)定各種材料及其組合體的允許應(yīng)力來摸索保證砌體結(jié)構(gòu)的安全性和適用性 .因而，規(guī)范一般給出磚和砂漿 組合范圍內(nèi)的基本抗壓應(yīng)力，在特定情況下基本應(yīng)力再根據(jù)砌體的長細(xì)比和荷載的偏心程度予以調(diào)整?；緫?yīng)力根據(jù)墻體或墻垛的試驗(yàn)求得，而極限應(yīng)力則由足以避免在使用荷載作用下發(fā)生開裂的適當(dāng)?shù)陌踩禂?shù)求得。因此，從這種意義上講，砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總是與極限強(qiáng)度和正常使用極限狀態(tài)聯(lián)系在一 起的 。 近年來，通過考慮相應(yīng)的“極限狀態(tài)”，即結(jié)構(gòu)或其一部分達(dá)到一種不鴿完成其功能的狀態(tài)或結(jié)構(gòu)不再滿足設(shè)計(jì)規(guī)定條件的狀態(tài)，形成了一種解決結(jié)構(gòu)安全性和適用性的更合理的設(shè)計(jì)方法。通常要考慮兩類極限狀態(tài)，即結(jié)構(gòu)將發(fā)生破壞或倒塌的承載力極限狀態(tài)，及結(jié)構(gòu)將 產(chǎn)生過大變形或裂縫的正常使用極限狀態(tài)。 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織出版的規(guī)范中對結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法作了概述，就是用設(shè)計(jì)荷載效應(yīng)（ S*)和設(shè)計(jì)強(qiáng)度（ R*）給出了滿足設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的表達(dá)式，即 **SR? （ 1） 設(shè)計(jì)荷載效應(yīng)根據(jù)作用的特點(diǎn)由下式給出 kf* QS ?? 的效應(yīng) 其中 f? 為擴(kuò)大系數(shù)（或分項(xiàng)安全系數(shù)），按統(tǒng)計(jì)學(xué)術(shù)語 kQ 為特征荷載，由下式確定 ）（ ?k1mk ?? （ 2） 式中 mQ — 是在結(jié)構(gòu)使用期內(nèi)具有 50%失效概率的最不利荷載值 。 ? — 是最大荷載分布的標(biāo)準(zhǔn)差， K — 為最大荷載大于 kQ 的概率系數(shù)。 在結(jié)構(gòu)的使用期間，特征荷載的取值通常具有 5%的失效概率，但在多種情況下，由于統(tǒng)計(jì)資料不足，在實(shí)用規(guī)范或其他規(guī)程中，只給出其名義值。 f? 是一系列分項(xiàng)系數(shù)的函數(shù)。 1f? 考慮了特征荷載可能不利的離散分布，亦即允許存在荷載變異或不可預(yù)見的荷載作用； 2f? 考慮了各種荷載同時(shí)達(dá)到其特征值在概率上的可能性的降低； 3f? 考慮了由于設(shè)計(jì)假設(shè)不正確（例如采用簡化的支承條件、鉸、忽略溫差等其他難以估計(jì)的因素）和截面尺寸、柱子傾斜及偶然偏心等施工誤差，用以對荷載效應(yīng)進(jìn)行可能的修正。 與此類似，材料的設(shè)計(jì)強(qiáng)度 R*定義為 mk* ?RR? （ 3) 式中 kR — ksmR 是材料的特征強(qiáng)度； mR — 為材料強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值； S — 為標(biāo)準(zhǔn)差； k — 為試驗(yàn)結(jié)果低于 kR 的概率系數(shù)。 材料的特征強(qiáng)度通常根據(jù)相應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)界取為具有 95%保證率的值。材料強(qiáng)度的降低系數(shù) m? 是以下兩個(gè)系數(shù)的函數(shù)。 1m? 用以考慮結(jié)構(gòu)中的材料與試件相比可能的強(qiáng)度降低； 2m? 用以考慮由系數(shù) 1m? 決定的材料強(qiáng)度的降低外，包括制造誤差在內(nèi)的其他因素可能對結(jié)構(gòu)的削弱。 另外， IS02394 還允許采用另一個(gè)系數(shù) c? ，它可用以調(diào)整荷載或材料強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值。該系數(shù)也是以下兩分項(xiàng)系數(shù)的函數(shù)。 1c? 用以考慮結(jié)構(gòu)的特征和性能，例如結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分在沒有預(yù)兆時(shí)可能全部或部分倒塌，這種情況下不可能發(fā)生內(nèi)力重分布，或者說單個(gè)構(gòu)件破 壞將導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)倒塌； 2c? 用以從其他方面考慮結(jié)構(gòu)達(dá)到極限狀態(tài)后的嚴(yán)重程度，例如經(jīng)濟(jì)后果，對社會的危險(xiǎn)性等。 通常將 c? 計(jì)入 f? 或 m? 中，因此它并不在設(shè)計(jì)計(jì)算中直接出現(xiàn)。 極限 狀態(tài)設(shè)計(jì)法的優(yōu)點(diǎn)是允許對結(jié)構(gòu)的安全性和適用性作出更合理和靈活的估計(jì)，對各種有關(guān)的系數(shù)作了統(tǒng)一化處理，在一定程度上可用數(shù)值表示。理想情況是荷載和強(qiáng)度應(yīng)該由數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法給出，但實(shí)際上這幾乎是不可能的，因此其特征值只得根據(jù)一些手頭資料確定 .對荷載而言，這些資料通常來源于對使用中的建筑物進(jìn)行觀測，但對材料的特征強(qiáng)度而言，是根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果得出的，試驗(yàn)結(jié)果有時(shí)會成為特征強(qiáng)度數(shù)理統(tǒng)計(jì)的依據(jù)。在缺乏這樣的統(tǒng)計(jì)資料時(shí)，特征強(qiáng)度只得依賴于經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證的名義值。