文档介绍:第3章按近似概率理论的极限状态设计法
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:使结构或构件产生效应(内力、应力、
位移等)的因素。
:(1)直接作用(如荷载);
(2)间接作用(如温差、不均匀沉降)。
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(1)永久荷载:在设计基准期内大小、方向、作用点及形式不随时间变化,或者其变化可忽略不计,通常称为恒载;
(2)可变荷载:在设计基准期内大小、方向、作用点及形式等任意因素随时间变化,通常称为活载;
(3)偶然荷载:在设计基准期内一般不出现,一旦出现,其值很大且持续时间很短。
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(1)荷载标准值的定义:具有一定概率的最
大荷载值;
(2)确定方法:荷载标准值为其平均值减去
,此时所对应的出现概率
为95%。
(1)确定原则:根据破坏后果的严重性;
(2)等级标准:表3-1。
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(1)结构使用年限的概念:结构保持规定的
可靠性的时间;
(2)结构使用年限的规定:
;
,可根据业主
要求确定;
,可靠性降
低,但不一定不能用。
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(1)安全性:在使用年限期间能承受各种作用;
(2)适用性:在使用年限期间能良好工作;
(3)耐久性:在使用年限期间保持安全和适用。
:结构或构件不能满足某一功能要求的特定状态;
:未达到极限状态则处于有效状态;超过极限状态则处于失效状态。
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(1)承载力极限状态:结构或构件丧失承载
能力或不能继续承载的状态;其主要表
现为材料破坏、丧失稳定或结构机动。
(2)正常使用极限状态:结构或构件达到正
常使用时的规定限值的状态;其主要表
现为过大变形、裂缝过宽或较大振动;
(3)两种极限状态之间的关系:结构或构件
必须进行承载力极限状态计算,必要时
进行正常使用极限状态验算。
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(1)极限状态函数:Z=R-S
上式中,R表示结构构件抗力,它与材料的力学指标及材料用量有关;S表示作用(荷载)效应及其组合,它与作用的性质有关;
(2)极限状态函数中各量的数学意义:
R和S均可视为随机变量,Z为复合随机变量,它们之间的运算规则应按概率理论进行。
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(3)极限状态函数的物理意义:
Z=R-S>0,结构处于可靠状态;
Z=R-S=0,结构处于极限状态;
Z=R-S<0,结构处于失效状态;
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(1)传统方法存在的问题:缺乏科学性
(2)发展方向:应采用概率来描述结构的可
靠性。
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(3)结构的可靠性:结构在规定的时间内和
规定的条件下完成预定功能的能力;
(4)结构的可靠度:结构在规定的时间内和
规定的条件下完成预定功能的概率;
(5)规定的时间:设计基准期;
(6)规定的条件:正常设计、正常施工和正
常使用。
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(1)失效概率的求解
根据极限状态函数,由概率论可知如下关系成立:
(a) ,为失效概率;
(b) ,为可靠概率;
(c) ,失效和可靠一定发生。
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