为了让读者明确并且深刻的理解我国现阶段所采用的近似概率极限状态设计方法，本章简单介绍如下。

5.1 容许应力法

19世纪初，关于材料的实验学科以及材料力学迅速发展，基于材料弹性理论的容许应力法因此产生。该方法要求截面上任一点的计算应力不能超过容许应力 ，其表达式如下：

其中，f为由试验测得的材料弹性极限强度；K为依赖于工程经验的安全系数。

该方法的特点是：应用简便，安全系数K是一个大于1的数字。K越大，结构的安全度就越高，但同时材料的用量就越多；由于K是通过经验确定的，没有应用统计方法，因此不能反应材料、荷载的变异性。现阶段的结构设计中，在能够保证目标可靠指标β_t实现的前提下，仍存在容许应力法的应用，但是设计时所采用的的作用（效应）计算值为其标准值，如《建筑地基基础设计规范 GB50007-2011》中的5.2.1条地基承载力验算。《统一标准》规定：

2.1.34 容许应力法 permissible stress method,allowable stress method 使结构或地基在作用标准值下产生的应力不超过规定的容许应力的设计方法。

5.2 破损阶段设计方法

破损阶段设计法也称为单一安全系数法，《统一标准》规定：

2.1.35 单一安全系数法 single safety factor method 使结构或地基的抗力标准值与作用标准值的效应之比不低于某一规定安全系数的设计方法。

20世纪30年代，破损阶段设计方法开始被应用于工程设计中，以结构或构件破坏时的受力情况为依据，考虑了材料的塑性阶段的材料性能，在表达式中引人安全因数，使得构件有了总安全度的概念，其表达式为：

该方法的特点是：考虑了材料塑性和强度的充分发挥，极限荷载可以有试验验证，构件的总安全度较为明确。摆脱纯经验确定，引入了最简单的统计特征—平均值即一阶矩的概念，来确定中心安全系数。但是由均值确定的安全系数不能较好的反映荷载和抗力的变异性，相同的对不同的结构来说失效概率差异很大。如图5.1中所示的两种设计工况由于两中工况下的R、S均值μ均相同，因此具有相同的安全系数，但由于方差不同，所以两者的失效概率是不一样的。

图5.1 相同安全系数下荷载变异性造成的不同失效概率

现阶段的结构设计中，在能够保证目标可靠指标β_t实现的前提下，仍存在应用单一安全系数法的应用，但在设计时所采用的作用（效应）计算值为其标准值，如《建筑地基基础设计规范 GB50007-2011》中的5.4.1条地基稳定性验算。

由于容许应力法和破损阶段设计法均采用了单一的安全系数，因此该两种设计方法均属于定值法的范畴。

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知识点：容许应力法和破损阶段设计方法