【正文】 第二講：緒論（ 9/12） 二、 混凝土結(jié)構(gòu)（ 4/4） 鋼筋和混凝土結(jié)合成一體，共同發(fā)揮作用。 發(fā)揮材料優(yōu)勢（混凝土的壓、鋼筋的拉），取長補短。 是一種復合材料構(gòu)件，工作過程相對復雜。 ? 優(yōu) 點： ? 耐久性好； ?耐火性好； ? 可模性好、整體性好。 ? 可就地取材。 ? 缺 點： ?自重大； ?抗裂差； ?施工環(huán)節(jié)多周期長； ?拆除 、 改造難度大 。 第二講：緒論（ 10/12） 三、 鋼結(jié)構(gòu)（ 1/1） 鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)成 是用鋼板 、 角鋼 、 工字鋼 、 槽鋼 、 鋼管和圓鋼等鋼材 通過焊接等有效的連接方式 ， 所形成的結(jié)構(gòu) 。 單一材料構(gòu)件 ， 材料理想 ， 工作原理簡單 。 ? 優(yōu) 點： ? 強度和強度質(zhì)量比高； ? 材質(zhì)均勻 、 性能好 ， 結(jié)構(gòu)可靠性高 。 ? 施工簡便 、 工期短 。 ? 延性好 、 抗震能力強 。 ? 易于改造和加固 。 ? 缺 點：耐腐蝕性差；耐火性差；鋼材價格相對較高 。 第二講：緒論（ 11/12） 四、砌體結(jié)構(gòu) （ 1/1） 砌體結(jié)構(gòu)的組成 砌體結(jié)構(gòu)是用磚、石或砌塊，用砂漿等膠結(jié)材料砌筑的結(jié)構(gòu)。 是一種復合材料構(gòu)件，工作過程相對復雜。 ? 優(yōu) 點： ?耐久性好； ?耐火性好； ?就地取材； ?施工技術要求低； ?造價低廉 。 ? 缺 點： ?強度低 ， 砂漿與磚石之間的粘接力較弱； ?自重大； ?砌筑工作量大 ， 勞動強度高 。 ?粘土用量大 ， 不利于持續(xù)發(fā)展 。 0 μσf(Q)Q第三講： 計算原則（ 5/28） 一、結(jié)構(gòu)上的作用（ 4/5） 4 荷載的代表值 (1)實質(zhì)：以確定值 （ 代表值 ） 表達不確定的隨機變量 ， 便于設計時 ， 定量描述和運算 。 (2) 取值原則：根據(jù)荷載概率分布特征 , 控制保證率。 第三講： 計算原則（ 6/28） 一、結(jié)構(gòu)上的作用（ 5/5） (2) 代表值取值 ?永久荷載的代表值 ?標準值：取分布的平均值 ， 保證率 50%； ?可變荷載的代表值 ?標準值：基本代表值，保證率尚未統(tǒng)一； ?準永久值：對可變荷載穩(wěn)定性的描述， 等于標準值乘準永久值系數(shù)； ?組合值：兩種或（以上）可變荷載作用時，都以標準值出現(xiàn)的概率小，因此對標準值乘以組合系數(shù)進行折減。 第三講： 計算原則（ 1） 下一講的主要內(nèi)容 抗力的不定因素及取值 結(jié)構(gòu)的功能 極限狀態(tài) 第四講：計算原則（ 2） 上一講的主要內(nèi)容 作用及作用效應 作 用：引起結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形的一切原因。 作用效應：作用在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的內(nèi)力和變形等 。 作用的分類 按時間分 ：永久作用；可變作用；偶然作用 。 按位置分：固定作用 、 可動作用 。 按反應分：靜態(tài)作用 、 動態(tài)作用： 荷載的隨機性及代表值 目的：以確定值（代表值）表達不確定的隨機變量； 種類： 標準值、準永久值、 組合值。 第四講： 計算原則（ 7/28） 二、結(jié)構(gòu)的抗力 （ 1/2） 抗力及其不定因素 ?抗力：抵抗作用效應的能力 ?性質(zhì)：與時間有關的隨機過程 ?材料的性能，結(jié)構(gòu)尺寸等都是隨機變量； ?有些材料的力學性能是隨時間變化的 。 ?簡化：忽略隨時間的變化 ， 用隨機變量模型描述 。 ?抗力不定性主要因素： ?材料性能的不定性 ?幾參數(shù)的不定性 ?計算模式的不定性 0 μσf(f)f第四講： 計算原則（ 8/28） 二、結(jié)構(gòu)的抗力 （ 2/2） 材料強度的標準值 (1)實質(zhì)：以確定值（標準值）表達不確定值，便于應用。 (2) 標準值取值：根據(jù)材料強度概率分布的 ， 即 95%保證率的要求確定。 抗力的概率分布模式 (假設 )對數(shù)正態(tài)分布 第四講： 計算原則（ 9/28） 三、結(jié)構(gòu)功能和極限狀態(tài)（ 1/2） 結(jié)構(gòu)的功能 （ 1）安全性：要求結(jié)構(gòu)承擔正常施工和正常使用條件下，可能出現(xiàn)的各種作用，而不產(chǎn)生破壞。并且在偶然事件發(fā)生時以及發(fā)生后，能保持必需的整體穩(wěn)定性，不至于因局部損壞而產(chǎn)生連續(xù)破壞。 （ 2） 適用性：要求結(jié)構(gòu)在正常使用時滿足正常的要求 ， 具 有良好的工作性能 。 （ 3）耐久性 要求結(jié)構(gòu)在正常使用和維護下，在規(guī)定的使 用期內(nèi)，能夠滿足安全和使用功能要求。如 材料的老化、腐蝕等不能超過規(guī)定的限制等。 第四講： 計算原則（ 10/28） 三、結(jié)構(gòu)功能和極限狀態(tài)（ 2/2） 極限狀態(tài) (1)定義：極限狀態(tài)是判別結(jié)構(gòu)是否能夠滿足其功能要求的 標準 ， 指結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)一部分處于失效邊緣的狀態(tài) 。 (2)分類： ?承載能力極限狀態(tài) 是判別結(jié)構(gòu)是否滿足安全性要求的標準 ， 指結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu) 構(gòu)件達到最大承載能力或不適于繼續(xù)加載的變形 。 ?正常使用極限狀態(tài)： 是判別結(jié)構(gòu)是否滿足正常使用和耐久性要求的標準 ， 指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達到正常使用或耐久性的某些規(guī)定限值。 第五講：計算原則（ 3） 上一講的主要內(nèi)容 抗力及其不定因素及材料強度的標準值 標準值的實質(zhì)：以確定值表達不確定值，便于應用。 標準值取值：具有 95%保證率的強度值。 結(jié)構(gòu)的功能 安全性、適用性和耐久性 極限狀態(tài) 目的：判別結(jié)構(gòu)是否能夠滿足功能要求； 分類： 承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài) 。 第五講： 計算原則（ 11/28） 四、設計計算原則（ 1/11） 功能函數(shù)與極限狀態(tài)方程 (1) 功能函數(shù) Z=RS=g(X1,X2,X3….Xn) (2) 結(jié)果分析 ?Z=RS0：處于可靠狀態(tài)； ?Z=RS0：處于不可靠狀態(tài) ， 即失效； ?Z=RS=0：處于極限狀態(tài) ， 此方程稱極限狀態(tài)方程 結(jié)構(gòu)的可靠性 (1) 關于結(jié)構(gòu)設計 ?本質(zhì)：對比 、 控制 R和 S， 即保證 RS0 ?問題： R和 S為隨機變量 ， 功能函數(shù)值 Z是隨機變量 絕對保證 R大于 S不可能 ！ ? ????? 0 )()0( dzzfZPp Zf fs pZPp ???? 1)0(Zf z(z)pfμ z0zσ第五講： 計算原則（ 12/28） 四、設計計算原則（ 2/11） ?解決方法：控制可靠度 ， 絕大多數(shù)情況下： RS 允許極少數(shù)情況下： RS (2)結(jié)構(gòu)可靠度和失效概率 ?可靠度 (可靠概率 )：是結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi) ， 在規(guī)定的 條件下 ， 完成預定功能的概率 ， 以 Ps表示 。 ?失效概率：結(jié)構(gòu)不能完成預定功能的概率 ， 以 Pf表示 。 0 Z(z)zf第五講： 計算原則（ 13/28） 四、設計計算原則（ 3/11） (3)可靠度三個水準 ?水準 I：是用隨機變量的一階矩 （ 平均值 ） 加以概括 。 ?水準 II：用隨機變量的一階矩和二階矩來描述 。 ?水準 III：也稱為全概率法，是以真實分布進行計算。 SRZ ??? ??22SRZ ??? ??????????zzf ZZxZZ ,21)( 222)(?????第六講： 計算原則（ 14/28） 四、設計計算原則（ 4/11） 可靠度的計算方法及可靠指標 (1)可靠指標 ?簡單分析：假設只有兩個隨機變量 R和 S ， 相互獨立 ， 均服從正態(tài)分布 ， 已知平均值和均方差 。 ?功能函數(shù) Z: dzdzzfZPp ZZzZZf ?? ?????? ????0 2)(0 2221)()0( ?????)(21 22ZZtf dtp ZZ????? ????? ? ?????22SRSRZZ???????????)(1)( ?? ??????fp第六講： 計算原則（ 15/28） 四、設計計算原則（ 5/11 ） ?計算結(jié)構(gòu)失效概率 ?進行數(shù)學變換得（把 Z由正態(tài)分布變換成標準正態(tài)分布） ?定義 可靠度指標： 則： 第六講： 計算原則（ 16/28） 四、設計計算原則（ 6 /11 ） ?分析： ?可靠指標與可靠度（失效概率）相關，可靠指標 越大， 結(jié)構(gòu)越可靠； 可靠指標 越小，結(jié)構(gòu)越不可靠。 ?優(yōu)點：用統(tǒng)計特征值來反映可靠度，不直接用概率。 ?可靠度指標取值 ?確定方法：校核法、類比法協(xié)商給定法 ?取 值：與安全等級、截面破壞形態(tài)、極限狀態(tài)有關： 安全等級越高，可靠指標越大（ ）； 脆性破壞高于延性破壞（ ）； 承載力極限狀態(tài)高于正常使用極限狀態(tài)。 kK RKS ? RKKKGG RQCGC ??? /??第十講：計算原則（ 8） 上一講的主要內(nèi)容 安全系數(shù)法 經(jīng)過變化設計表達式可以表示成： 安全系數(shù) K與可靠指標和隨機變量的數(shù)字特征有關 分項系數(shù)法 經(jīng)過變化設計表達式可以表示成： 分項系數(shù)法與可靠指標和隨機變量的數(shù)字特征有關。 RS ?0? ,.. ...),(... ..),( kkKR afRafRR ?? ? )( 2111 ???? ni iKCiQiQiKKGG QCQCGCS ????第十講： 計算原則（ 25/28） 五、近似概率法設計表達式 (4/6) 我國現(xiàn)行規(guī)范采用的基本設計表達式 (1)承載能力極限狀態(tài)設計表達式 ?組合情況： ?基本組合：永久荷載和最大的可變荷載以標準值作為 代表值 ， 其它可變荷載以組合值為代表值 。 ?偶然組合 ?基本組合承載能力設計采用下列設計表達式： ][... .... ),( skksss UafSUU ?? ????? ni iKQiCikQKGs QCQCGCS 211 ?][... .... ),(lkklll UafSUU ?? ????ni iKQiqiKGl QCGCS 1?第十講： 計算原則（ 26/28） 五、近似概率法設計表達式 (5/6) (2)正常使用極限狀態(tài)設計表達式 ?組合情況： ?短期效應組合 ?長期效應組合 ?在作用的短期效應組合作用下的設計表達式：