混凝土结构设计原理

极限状态分为承载能力极限状态与正常使用极限状态。承载能力极限状态对应结构或构件达到最大承载力、过度变形或不适于继续承载；正常使用极限状态对应影响正常使用或外观的变形、裂缝等。

设$S$为作用效应，$R$为结构抗力，功能函数$Z=R-S$。失效概率$P_f=P(Z<0)$；可靠指标$\beta=\Phi^{-1}(1-P_f)$，$\beta$越大$P_f$越小。

按$\text{GB}\,50068\text{-}2018$，延性破坏目标可靠指标$\beta=3.2$，脆性破坏$\beta=3.7$；设计基准期$50$年、安全等级二级时，承载能力极限状态$\beta$不应低于上述值。

以分项系数表达的极限状态设计，在概念上对应可靠指标$\beta$的校准：荷载与材料分项系数的取值使设计结果与目标$\beta$相当。校准分析基于作用与抗力的概率分布。

正常使用极限状态验算项目：变形（挠度）、裂缝宽度等；可采用荷载标准组合或准永久组合。耐久性极限状态涉及碳化、氯离子侵蚀、冻融等；须满足保护层厚度、混凝土强度与材料耐久性要求。