【正文】 nominal values proved by experience .組合作用的基礎(chǔ)及抗剪連接尋求組合梁的滿意設(shè)計方法是一個緩慢的過程。它需要許多理論和試驗工作。以此來提供既經(jīng)濟又安全的設(shè)計準(zhǔn)則。這一樣的主要目的是詳細(xì)介紹一些在組合結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須考慮的重要基本概念。過去，組合截面的分析最先用的是基于彈性理論的傳統(tǒng)假設(shè)。該理論把材料的應(yīng)力限制在它們的破損應(yīng)力（剛才即為其屈服點，混凝土為其壓碎應(yīng)力的某個比例）的一部分。這種在彈性理論中固有的假設(shè)和普通鋼筋混凝土中的假設(shè)十分相似。近年來，極限荷載設(shè)計理論已被應(yīng)用到組合結(jié)構(gòu)中，大量的試驗證明，對于均稱的組合截面而言，此方法是安全、經(jīng)濟的。雖然目前極限荷載設(shè)計理論僅僅直接用于建筑結(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的結(jié)果。這些試驗結(jié)果并不能直接應(yīng)用。在實際工作，必須采用簡化和理想化的曲線。因此應(yīng)用計算機就有可能減少這些所要的假定。由于計算機“實驗”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。這種不確定的抗剪連接效果顯然不符合要求，但不能依靠它，而且在任何情況下都要計算它的數(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?？辜暨B接鍵的研究發(fā)展比較緩慢，它需廣泛地對大量機械式連接鍵進行靜力和疲勞試驗。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，各種機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，因為在研究初期還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)計法結(jié)構(gòu)設(shè)計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)濟性。設(shè)計者在其工作中可借助于靠積累的經(jīng)驗和科研成果形成的現(xiàn)行規(guī)范。到目前為止，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)計總是與極限強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)計方法作了概述，就是用設(shè)計荷載效應(yīng)（S*)和設(shè)計強度（R*）給出了滿足設(shè)計準(zhǔn)則的表達式，即 （1）設(shè)計荷載效應(yīng)根據(jù)作用的特點由下式給出 的效應(yīng)其中為擴大系數(shù)（或分項安全系數(shù)），按統(tǒng)計學(xué)術(shù)語為特征荷載，由下式確定 （2）式中 —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)計資料不足，在實用規(guī)范或其他規(guī)程中，只給出其名義值。是一系列分項系數(shù)的函數(shù)。 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； 考慮了各種荷載同時達到其特征值在概率上的可能性的降低； 考慮了由于設(shè)計假設(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)進行可能的修正。與此類似，材料的設(shè)計強度R*定義為 （3)式中 — 是材料的特征強度； — 為材料強度試驗結(jié)果的算術(shù)平均值； S — 為標(biāo)準(zhǔn)差； k — 為試驗結(jié)果低于的概率系數(shù)。 材料的特征強度通常根據(jù)相應(yīng)的試驗結(jié)界取為具有95%保證率的值。材料強度的降低系數(shù)是以下兩個系數(shù)的函數(shù)。 用以考慮結(jié)構(gòu)中的材料與試件相比可能的強度降低； 用以考慮由系數(shù)決定的材料強度的降低外，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還允許采用另一個系數(shù)，它可用以調(diào)整荷載或材料強度的設(shè)計值。該系數(shù)也是以下兩分項系數(shù)的函數(shù)。 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，或者說單個構(gòu)件破壞將導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)倒塌； 用以從其他方面考慮結(jié)構(gòu)達到極限狀態(tài)后的嚴(yán)重程度，例如經(jīng)濟后果，對社會的危險性等。 通常將計入或中，因此它并不在設(shè)計計算中直接出現(xiàn)。 極限狀態(tài)設(shè)計法的優(yōu)點是允許對結(jié)構(gòu)的安全性和適用性作出更合理和靈活的估計，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度應(yīng)該由數(shù)理統(tǒng)計方法給出，但實際上這幾乎是不可能的，這些資料通常來源于對使用中的建筑物進行觀測，但對材料的特征強度而言，是根據(jù)試驗結(jié)果得出的，試驗結(jié)果有時會成為特征強度數(shù)理統(tǒng)計的依據(jù)。在缺乏這樣的統(tǒng)計資料時，特征強度只得依賴于經(jīng)實踐驗證的名義值。