混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則和方法(編輯修改稿)
2025-02-04 15:15 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 定性 ， 不致發(fā)生倒塌 。 2. 適用性功能 結(jié)構(gòu)在正常使用過(guò)程中應(yīng)具有良好的工作性能 。 例如：吊車梁 、 裝飾材料 。 3. 耐久性 功能 在正常維護(hù)條件下 ， 達(dá)到設(shè)計(jì)所規(guī)定的年限 （ 一般為 50年 ） 。 國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策： 安全適用；經(jīng)濟(jì)合理；技術(shù)先進(jìn)；確保質(zhì)量。 怎樣滿足功能要求 ？ 取極限狀態(tài)函數(shù)判別： Z=RS Z＞ 0， 能完成預(yù)定功能的狀態(tài) ， 結(jié)構(gòu)可靠 Z＝ 0， 臨界狀態(tài) ， 極限狀態(tài) Z＜ 0， 不能完成預(yù)定功能的狀態(tài) ， 結(jié)構(gòu)失效 R：抗力； S：荷載效應(yīng) 10–19 第 10章 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則和方法 —— 167。 對(duì)應(yīng) 3種功能提出了兩類極限狀態(tài)： 第一類： 承載能力極限狀態(tài) ； 第二類： 正常使用極限狀態(tài) 。 概率論實(shí)現(xiàn)的方法： 密度函數(shù) —— 計(jì)算概率 怎樣保證公式的可靠性？ 半經(jīng)驗(yàn)半概率， 近似概率法 ， 全概率法 。 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法：?jiǎn)我幌禂?shù)，多系數(shù)法 定義：詳教材中冊(cè) 10–20 第 10章 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則和方法 —— 167。 建筑結(jié)構(gòu)的功能 設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件在規(guī)定的設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，在正常維護(hù)條件下，應(yīng)能保持其使用功能，而不需要進(jìn)行大修加固。 結(jié)構(gòu)的功能要求 建筑結(jié)構(gòu)的三個(gè)基本功能 安全性 適用性 耐久性 。 。 。 結(jié)構(gòu)可能還會(huì)有其它附加功能要求，例如考慮突發(fā)事件對(duì)結(jié)構(gòu)提出的抗倒塌性功能要求。 結(jié)構(gòu)安全等級(jí) 雖然結(jié)構(gòu)都必須具備三個(gè)基本功能，但是不同用途的建筑物，其要求的程度可能不同，例如：電信大樓、普通民宅。 10–21 第 10章 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則和方法 —— 167。 我國(guó)，按照建筑結(jié)構(gòu)破壞時(shí)可能產(chǎn)生的后果嚴(yán)重與否，將建筑結(jié)構(gòu)分為三個(gè)等級(jí)： 安全等級(jí) 破壞后果的影響程度 建筑物的類型 一級(jí) 很嚴(yán)重 重要的建筑物 二級(jí) 嚴(yán)重 一般的建筑物 三級(jí) 不嚴(yán)重 次要建筑物 在近似概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法中，結(jié)構(gòu)安全等級(jí)是用結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) γ0來(lái)體現(xiàn)的。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限 是指設(shè)計(jì)規(guī)定的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件不需要進(jìn)行大修即可按其預(yù)定目的使用的年限。 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限 結(jié)構(gòu)使用壽命 注意區(qū)分這三個(gè)名詞的含義 為確定可變荷載代表值而選用的時(shí)間參數(shù) 或者： 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限是指計(jì)算結(jié)構(gòu)可靠度所依據(jù)的年限。 10–22 第 10章 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則和方法 —— 167。 結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài) 傳統(tǒng)觀點(diǎn)：。 現(xiàn)在的觀點(diǎn)：應(yīng)當(dāng)理解為最低限度，即允許業(yè)主提出超過(guò)規(guī)范規(guī)定的設(shè)計(jì)使用年限。 極限狀態(tài)的引出 設(shè)： S為荷載效應(yīng)， R為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力，則 R＞ S，能完成預(yù)定功能的狀態(tài)，結(jié)構(gòu)可靠。 R＝ S，臨界狀態(tài)， 極限狀態(tài) 。 R＜ S，不能完成預(yù)定功能的狀態(tài)，結(jié)構(gòu)失效。 兩類極限狀態(tài) 第一類：承載能力極限狀態(tài) —— 對(duì)應(yīng)的是安全性功能。 第二類：正常使用極限狀態(tài) —— 對(duì)應(yīng)的是適用性功能和耐久性功能。 10–23 第 10章 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則和方法 —— 167。 極限狀態(tài)方程 可以根據(jù)極限狀態(tài)函數(shù) Z的取值，判別結(jié)構(gòu)所處的狀態(tài)： Z＞ 0，結(jié)構(gòu)可靠 Z =0，結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài) Z＜ 0, 結(jié)構(gòu)失效 Z=RS 167。 按近似概率的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 結(jié)構(gòu)的可靠度 結(jié)構(gòu)可靠性 ：結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)、規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的能力稱為結(jié)構(gòu)的可靠性。 結(jié)構(gòu)可靠度 ：是結(jié)構(gòu)可靠性的概率度量，即結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)工作壽命內(nèi)，在正常條件下，完成預(yù)定功能的概率。 R 和 S 的概率密度分布曲線 這里，規(guī)定的時(shí)間是指結(jié)構(gòu)的 設(shè)計(jì)使用年限， 所有的統(tǒng)計(jì)分析均以該時(shí)間區(qū)段為準(zhǔn)。規(guī)定的條件是指 正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和維護(hù)的條件 ，不包括非正常的，例如人為的錯(cuò)誤。 10–24 第 10章 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則和方法 —— 167。 由于作用效應(yīng) S 和結(jié)構(gòu)抗力 R 都是隨機(jī)變量或隨機(jī)過(guò)程，因此要絕對(duì)地保證 R 總是大于 S 是不可能的。 可靠指標(biāo)與失效概率 由圖可見(jiàn)，在多數(shù)情況下， R 大于 S 。但是，由于 R 和 S 的離散性，在它們概率密度曲線的重疊區(qū)（陰影段內(nèi)）仍有可能出現(xiàn) R 小于 S 的情況，這種可能性的大小用概率來(lái)表示就是失效概率 。 fp 10–25 第 10章 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則和方法 —— 167。 結(jié)構(gòu)失效概率 ： fpdZZfZPp f ???? ? ??0 )()0(引入可靠指標(biāo) ： ?ZZ ??? ??當(dāng) R 和 S 都服從正態(tài)分布時(shí)，功能函數(shù) Z 的概率密度曲線如圖所示： 22SRSRzz???????????；當(dāng) Z為線性時(shí)，且符合正態(tài)分布時(shí)： 了 ? fp ?fp ? fp。可靠指標(biāo) 與失效概率 可靠指標(biāo) 和失效概率 有一 一對(duì)應(yīng)關(guān)系，計(jì)算了 的對(duì)應(yīng)關(guān)系， ，表 32： 就相當(dāng)于計(jì)算 ? ^
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