工学第8章工程结构可靠度计算方法.pptx
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1、第第8章章 工程结构可靠度计算方法工程结构可靠度计算方法荷载与结构设计方法荷载与结构设计方法-郑玉莹郑玉莹建建筑筑与与安安全全工工程程系系第八章第八章 工程结构可靠度计算方法工程结构可靠度计算方法第一节第一节 可靠度的基本概念可靠度的基本概念第二节第二节 结构可靠度分析的实用方法结构可靠度分析的实用方法 一、中心点法一、中心点法 二、验算点法二、验算点法第三节第三节 结构体系的可靠度结构体系的可靠度第第8章章 工程结构可靠度计算方法工程结构可靠度计算方法荷载与结构设计方法荷载与结构设计方法-郑玉莹郑玉莹建建筑筑与与安安全全工工程程系系一、结构的功能要求一、结构的功能要求 结构在规定的结构在规定
2、的设计使用年限设计使用年限内应满足下列功能要求:内应满足下列功能要求:1 1、在正常施工和正常使用时,能承受可能出现的各种作用、在正常施工和正常使用时,能承受可能出现的各种作用2 2、在正常使用时具有良好的工作性能、在正常使用时具有良好的工作性能3 3、在正常维护下具有、在正常维护下具有足够的耐久性足够的耐久性4 4、在设计规定的偶然事件发生时及发生后,仍能保持必要的、在设计规定的偶然事件发生时及发生后,仍能保持必要的整体稳定性整体稳定性 1 1项、项、4 4项项 结构安全性的要求结构安全性的要求 2 2项项 结构适用性的要求结构适用性的要求 3 3项项 结构耐久性的要求结构耐久性的要求 结构
3、在结构在规定的时间规定的时间(设计使用年限)内,在(设计使用年限)内,在规定的条件下规定的条件下(正常设计、正常施工、正常使用),(正常设计、正常施工、正常使用),完成预定功能的能力完成预定功能的能力 结构的可靠性,包括结构的安全性、适用性和耐久性结构的可靠性,包括结构的安全性、适用性和耐久性8.1可靠度的基本概念第第8章章 工程结构可靠度计算方法工程结构可靠度计算方法荷载与结构设计方法荷载与结构设计方法-郑玉莹郑玉莹建建筑筑与与安安全全工工程程系系 设计使用年限设计使用年限(design working life)(design working life)设计规定的结构或结构构件不需进行大修
4、即可设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预期目的使用的时期按其预期目的使用的时期 即房屋结构在正常设计、正常施工、正常使用即房屋结构在正常设计、正常施工、正常使用和正常维护下所应达到的使用年限,如达不到这和正常维护下所应达到的使用年限,如达不到这个年限则意味着在设计、施工、使用与维修的某个年限则意味着在设计、施工、使用与维修的某一环节上出现了非正常情况,应查找原因一环节上出现了非正常情况,应查找原因8.1可靠度的基本概念第第8章章 工程结构可靠度计算方法工程结构可靠度计算方法荷载与结构设计方法荷载与结构设计方法-郑玉莹郑玉莹建建筑筑与与安安全全工工程程系系GB500682001GB50
5、0682001规定:结构设计使用年限分类规定:结构设计使用年限分类类别类别设计使用年限(年)设计使用年限(年)示示 例例1 15 5临时性结构临时性结构2 22525易于替换的结构构件易于替换的结构构件3 35050普通房屋和构筑物普通房屋和构筑物4 4100100纪念性建筑和特别重要的建筑结构纪念性建筑和特别重要的建筑结构8.1可靠度的基本概念第第8章章 工程结构可靠度计算方法工程结构可靠度计算方法荷载与结构设计方法荷载与结构设计方法-郑玉莹郑玉莹建建筑筑与与安安全全工工程程系系设计基准期设计基准期(design reference period)(design reference peri
6、od)-为确定可变作用及时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数为确定可变作用及时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数规范所采用的设计基准期为规范所采用的设计基准期为5050年年 设计基准期不等同于建筑结构的设计使用年限设计基准期不等同于建筑结构的设计使用年限足够的耐久性足够的耐久性-指结构在规定的工作环境中,在预定时期内,其指结构在规定的工作环境中,在预定时期内,其材料性能的恶化不致导致结构出现不可接受的失效概率。材料性能的恶化不致导致结构出现不可接受的失效概率。从工程概念上讲,足够的耐久性就是指在正常维护条件下结构能够从工程概念上讲,足够的耐久性就是指在正常维护条件下结构能够正常使用到规
7、定的设计使用年限。正常使用到规定的设计使用年限。整体稳定性整体稳定性-指在偶然事件发生时和发生后,建筑结构仅产生局指在偶然事件发生时和发生后,建筑结构仅产生局部的损坏而不致发生连续倒塌部的损坏而不致发生连续倒塌8.1可靠度的基本概念第第8章章 工程结构可靠度计算方法工程结构可靠度计算方法荷载与结构设计方法荷载与结构设计方法-郑玉莹郑玉莹建建筑筑与与安安全全工工程程系系极限状态方程极限状态方程 基本变量基本变量:作用效应作用效应S S、结构抗力、结构抗力R-R-随机变量随机变量 结构的功能函数结构的功能函数 Z=gZ=g(R,SR,S)=)=R-SR-S 极限状态方程极限状态方程 Z=gZ=g(
8、R,S)=R-SR,S)=R-S=0 0 SRZ=R-S=0Z0可靠区可靠区 Z00具有相当大的概率具有相当大的概率 或或 Z Z0 0 具有相当小的概率具有相当小的概率 结结构构完完成成预预定定功功能能的的概概率率P P s s=P P(Z Z 0)0)-可可靠靠概概率率 结结构构不不能能完完成成预预定定功功能能的的概概率率P P f f=P P(Z Z0 0)-失失效概率效概率 P P s s+P P f f=1 =1 P P f f=1-=1-P P s s 采用失效概率采用失效概率P P f f来度量结构的可靠度来度量结构的可靠度8.1可靠度的基本概念第第8章章 工程结构可靠度计算方法
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