【正文】 ?本章主要內(nèi)容 結(jié)構(gòu)可靠度 ? 荷載和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 ? 概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 ? 要點(diǎn) ? 作用于結(jié)構(gòu)上的荷載取值 結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重； 外部作用（活荷載、風(fēng)荷載、雪荷載、地震作用等） ? 材料強(qiáng)度取值 鋼筋強(qiáng)度；混凝土強(qiáng)度 ? 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法 荷載值、材料強(qiáng)度值確定后 → 如何設(shè)計(jì)，保證結(jié)構(gòu)具有 適當(dāng)?shù)目煽慷? ? 地位和作用 ： 總原則 （綱領(lǐng)） → 預(yù)期 的可靠度 （難點(diǎn)） 適用于所有結(jié)構(gòu)和構(gòu)件： 《 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) 》 ? 作用、作用效應(yīng)及結(jié)構(gòu)抗力 ? 結(jié)構(gòu)可靠度 及安全等級(jí) ? 混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)算方法的演變 、作用效應(yīng)及結(jié)構(gòu)抗力 1. 結(jié)構(gòu)上的作用 和作用效應(yīng) ★ 作用： 使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)力和變形的各種 原因 ? 直接作用（ 荷載）：以力的形式 直接作用于結(jié)構(gòu)上 ? 間接作用： 以變形的形式 作用在結(jié)構(gòu)上 ★ 作用按時(shí)間變異的分類 永久作用 G： 其值不隨時(shí)間變化（恒載） 可變作用 Q： 其值隨時(shí)間變化（活荷載） 偶然作用： 量值很大且持續(xù)時(shí)間很短的作用 ★ 作用效應(yīng) S（ effect of an action） 由作用產(chǎn)生的內(nèi)力和變形（軸力、剪力、彎矩、扭矩、變形、裂縫等） 作用效應(yīng) S 是隨機(jī)變量或隨機(jī)過程 結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)及結(jié)構(gòu)抗力 2. 結(jié)構(gòu)抗力 R（ resistance） ★ 整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受作用效應(yīng)（即內(nèi)力和變形）的能力，如構(gòu)件的承載能力、剛度及抗裂能力等。 ★ 影響因素 ? 材料性能（強(qiáng)度、變形模量等） ? 幾何參數(shù)（構(gòu)件尺寸等） ? 計(jì)算模式的精確性（構(gòu)件抗力計(jì)算模型） ★ 結(jié)構(gòu)抗力 R 是隨機(jī)變量 3. 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期 T （ design reference period） 為確定可變作用及與時(shí)間有關(guān)的材料性能等取值而選用的時(shí)間參數(shù)， 《 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) 》 規(guī)定為 50年 . 結(jié)構(gòu)的預(yù)定功能及結(jié)構(gòu)可靠度 1. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求 ? 滿足使用功能： 結(jié)構(gòu)的 預(yù)定功能要求 安全性 （ safety class） ： 不發(fā)生構(gòu)件破壞或結(jié)構(gòu)倒塌 適用性 （ serviceability） : 變形和裂縫寬度不超限 耐久性 （ durability） ：結(jié)構(gòu)材料的風(fēng)化、腐蝕和老化不超過一定限度 ? 經(jīng)濟(jì)問題 在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，以最經(jīng)濟(jì)的手段獲得預(yù)定功能要求 合理地解決結(jié)構(gòu)可靠與經(jīng)濟(jì)之間的矛盾 結(jié)構(gòu)的預(yù)定功能及結(jié)構(gòu)可靠度 2. 結(jié)構(gòu)的可靠度 ? 結(jié)構(gòu)的可靠性 ? 結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性總稱 結(jié)構(gòu)的可靠性。 ? 結(jié)構(gòu)在 規(guī)定的時(shí)間 內(nèi)，在 規(guī)定的條件 下， 完成預(yù)定功能的能力。 （定性描述） ? 結(jié)構(gòu)可靠度 ? 結(jié)構(gòu)在 規(guī)定的時(shí)間 內(nèi)，在 規(guī)定的條件 下，完成 預(yù)定功能 的 概率 。 ? 是可靠性的概率度量。 （定量描述） ? 規(guī)定的時(shí)間 ： 設(shè)計(jì)使用年限 （ design working life） 設(shè)計(jì)規(guī)定的 結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件 不需進(jìn)行大修 即可按其預(yù)定目的使用的時(shí)期 設(shè)計(jì)使用年限、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期、使用壽命、耐久年限等概念之間的區(qū)別。 紀(jì)念性建筑和特別重要的建筑物 100 4 普通房屋和構(gòu)筑物 50 3 易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件 25 2 臨時(shí)性結(jié)構(gòu) 5 1 示 例 設(shè)計(jì)使用年限（年） 類 別 ? 規(guī)定的條件 正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用 結(jié)構(gòu)的預(yù)定功能及結(jié)構(gòu)可靠度 ? 結(jié)構(gòu)的安全等級(jí) (safety class) ? 安全等級(jí)根據(jù) 結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果 ， 即危及 人的 生命 、造成的經(jīng)濟(jì)損失 、 產(chǎn)生社會(huì)影響等的 嚴(yán)重程度 確定 。 安全等級(jí) 破壞后果 建筑物類型 一級(jí) 很嚴(yán)重 重要的房屋 二級(jí) 嚴(yán) 重 一般的房屋 三級(jí) 不嚴(yán)重 次要的房屋 ? 建筑物中 各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件 的安全等級(jí)宜與 整個(gè)結(jié)構(gòu) 的安全等級(jí)相同 ， 但允許對(duì)部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件根據(jù)其重要程度和綜合效益進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整 。 ?用安全等級(jí) 區(qū)分結(jié)構(gòu)的可靠度 《 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) 》 規(guī)定的建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí) ? 混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)算方法的演變 ? 容許應(yīng)力法 特點(diǎn) ： 計(jì)算簡(jiǎn)單；未考慮材料的塑性；經(jīng)驗(yàn)的安全系數(shù) ? 按破壞階段的設(shè)計(jì)方法 特點(diǎn) ：考慮材料塑性 ， 計(jì)算結(jié)果較準(zhǔn)確； 經(jīng)驗(yàn)的安全系數(shù) ?多系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 特點(diǎn) ：較全面地考慮了主要因素；不能計(jì)算結(jié)構(gòu)的可靠度 [] fk????uMMK?0( ) ( )c k s kq i i k u scsffM k q M A b hkk??? ， ， ， ， ， 混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)算方法 混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)算方法 ? 概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 ? 水準(zhǔn) I — 半概率法 把可以統(tǒng)計(jì)的因素（荷載值和材料強(qiáng)度值等）用概率方法加以處理，無統(tǒng)計(jì)資料的因素用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)處理。對(duì)結(jié)構(gòu)的可靠度還不能做出定量的估計(jì)。 TJ1074基本上屬于此法。 ? 水準(zhǔn) Ⅱ — 近似概率法 將結(jié)構(gòu)抗力和荷載效應(yīng)作為隨機(jī)變量，按 給定的概率分布 估算失效概率或可靠指標(biāo)，采用 平均值 和 標(biāo)準(zhǔn)差 兩個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)，對(duì)設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行線性化處理，稱為“一次二階矩法”，是一種實(shí)用的近似概率計(jì)算法。 ? 水準(zhǔn) Ⅲ — 全概率法 結(jié)構(gòu)可靠度及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法 小結(jié) ? 結(jié)構(gòu)上的 作用、作用效應(yīng) ? 結(jié)構(gòu)的 抗力 ? 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期 ； 設(shè)計(jì)使用年限 ； 實(shí)際壽命 ? 結(jié)構(gòu) 可靠性 ，結(jié)構(gòu) 可靠度 ? 結(jié)構(gòu)的 安全等級(jí) ? 概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 影響結(jié)構(gòu)可靠度的主要因素（荷載值、材料強(qiáng)度值等）用 概率的方法 確定； 結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)取 “ 極限狀態(tài) ”。 ? 荷載標(biāo)準(zhǔn)值的確定 ? 材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的