工程結(jié)構(gòu)可靠度(編輯修改稿)
2025-01-16 15:06 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 術(shù)人員實(shí)際上用的則是他們習(xí)用的分項(xiàng)系數(shù)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法。 A． 2 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ISO 2394： 1998《結(jié)構(gòu)可靠性總原則》的適用范圍 ? 該標(biāo)準(zhǔn)適用于各種整體結(jié)構(gòu) ，如房屋建筑、各種橋梁、工業(yè)構(gòu)筑物等，以及組成結(jié)構(gòu)的各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件和基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)；適用于 施工中的各個(gè)階段 ，即結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作、運(yùn)輸和裝匈、安裝和全部現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)， 以及結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)工作壽命期的使用及維修； 允許不同國(guó)家之間在實(shí)際設(shè)計(jì)中有所差別，具體到某個(gè)國(guó)家，其國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)用規(guī)范與該國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)相比可以略作簡(jiǎn)化，或在某些方面更加詳細(xì)一些。 對(duì)已有工程結(jié)構(gòu)的鑒定或變更用途的評(píng)定，該標(biāo)淮同樣適用 ，并在專門章節(jié)作了較為詳細(xì)的闡述。 A． 3 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ISO 2394： 1998《結(jié)構(gòu)可靠性總原則》內(nèi)容簡(jiǎn)介 ? A． 3． 1 要求和概念 ? A． 3． 1. l 基本要求：結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)應(yīng)使其在設(shè)計(jì)工作壽命期內(nèi)適用并且經(jīng)濟(jì)‘特別是要求它們必須具有適當(dāng)?shù)目煽慷纫詽M足下列各項(xiàng)要求，安全性、適用性和耐久性。 A． 3． 1． 2 結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)定 ? 結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠度的設(shè)定要考慮以下幾個(gè)方面： (1)失效的原因和模式。 (2)可能的失效后果。 (3)減小失效風(fēng)險(xiǎn)所需要的人力、物力和財(cái)力。 (4)特定地區(qū)的社會(huì)和環(huán)境條件。 . 3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ? 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的是盡量減小結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的失效概率，保證其可靠度。在設(shè)計(jì)中應(yīng)該考慮到可能引起結(jié)構(gòu)失效的各種原因，其中包括： ? (1)正常使用情況下各種作用、材料性能、幾何量的最不利組合： ? (2)可以預(yù)見(jiàn)的各種異常作用效應(yīng)或環(huán)境影響，如碰撞或極端氣候條件 ? (3)錯(cuò)誤造成的后果，如缺乏資料、遺漏、誤解和缺少聯(lián)系、疏漏、錯(cuò)用等 ? (4)不可預(yù)見(jiàn)的影響。 ? 對(duì)于可以預(yù)見(jiàn)的損壞，基本要求中規(guī)定其不應(yīng)達(dá)到與起因不相稱的程度，即結(jié)構(gòu)在某種作用下，不應(yīng)當(dāng)發(fā)生連續(xù)性破壞。相應(yīng)的預(yù)防措施主要有： ? (1)根據(jù)正常使用條件下的各項(xiàng)規(guī)則，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和維護(hù)； ? (2)對(duì)結(jié)構(gòu)的主要承載構(gòu)件進(jìn)行異常作用下的設(shè)計(jì)，對(duì)于關(guān)鍵構(gòu)件的設(shè)計(jì)要考慮它們?cè)谡麄€(gè)結(jié)構(gòu)體系中所起的重要作用， ? (3)預(yù)防可以預(yù)見(jiàn)的作用以及減少人為錯(cuò)誤，設(shè)計(jì)中仔細(xì)檢查，在結(jié)構(gòu)布置上保證不含內(nèi)在的薄弱環(huán)節(jié)，使結(jié)構(gòu)荷載安全地傳遞到基礎(chǔ)上，采取防護(hù)措施防止車輛撞擊等偶然作用以及采取適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量保證和質(zhì)量控制措施來(lái)減小設(shè)計(jì)和施工錯(cuò)誤的概率等； ? (4)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)做到除關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)構(gòu)件外，局部損壞不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)或其重要部分立即倒塌。當(dāng)非關(guān)鍵構(gòu)件損傷后，對(duì)于剩余結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)能夠接受比正常情況低的可靠度，以使結(jié)構(gòu)在損壞后的短時(shí)期內(nèi)經(jīng)維修達(dá)到正常的可靠度標(biāo)難。 A． 3． 1． 4 質(zhì)量控制 ? 質(zhì)量合格的定義是：己竣工的工程滿足規(guī)定的各項(xiàng)質(zhì)量要求，特別是各項(xiàng)基本要求。在工程壽命期的各階段中，質(zhì)量應(yīng)由有關(guān)管理機(jī)構(gòu)采取和執(zhí)行適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量政策加以保證。質(zhì)量政策包括對(duì)各種質(zhì)量的要求、在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制作各階段以及使用和維護(hù)期間采取的各種擰制措施。為確保質(zhì)量政策的合理執(zhí)行，質(zhì)量管理應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的類型和使用、質(zhì)量缺陷的后果以及相應(yīng)機(jī)構(gòu)的管理素質(zhì)。 ? 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，可靠性是保證質(zhì)量的最重要方面，可通過(guò)下列條件獲得較高的可靠性： ? (1)提出可靠性的各項(xiàng)要求； ? (2)規(guī)定驗(yàn)證可靠性滿足要求的規(guī)則； ? (3)規(guī)定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和相關(guān)條件的各項(xiàng)規(guī)則。 ? 這些條件涉及到結(jié)構(gòu)體系的選擇、制作工藝水平和維護(hù)制度，同時(shí)亦考慮了各種材料性能的變異性、質(zhì)量控制和材料驗(yàn)收準(zhǔn)則。 耐久性和維護(hù) ? 結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐久性是指在其工作壽命期內(nèi)、在適當(dāng)?shù)木S護(hù)條件下在其所處環(huán)境中保持正常工作的能力。 ? 關(guān)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)間概念，該國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)重要突破是對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基淮期與設(shè)計(jì)工作壽命作了區(qū)分。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期指的是一個(gè)選定的時(shí)間段，可以用來(lái)作為評(píng)定各種可變作用取值以及與時(shí)間有關(guān)的材料性能取值的基礎(chǔ)；設(shè)計(jì)工作壽命指的是結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需要大的維修而能夠按預(yù)定目的使用的時(shí)間段。設(shè)計(jì)工作壽命可以與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期相同，也可以不同。表 A— 1為結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)工作壽命的一個(gè)例子。 ? 維護(hù) 是指為使結(jié)構(gòu)滿足耐久性要求而在結(jié)構(gòu)使用壽命期間采取的一系列措施， 包括常規(guī)檢查、特殊檢查、防護(hù)系統(tǒng)的改進(jìn)以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的維修等 。為保證耐久性，要采取一些措施，如制定一套維護(hù)制度，使結(jié)構(gòu)在連續(xù)檢測(cè)之間性能無(wú)明顯的退化；在當(dāng)無(wú)法對(duì)結(jié)構(gòu)或不需對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行維護(hù)時(shí)要將其設(shè)計(jì)成即使性能退化也不會(huì)失效。另外，在設(shè)計(jì)中還應(yīng)該注意一些相關(guān)因素的影響，如結(jié)構(gòu)預(yù)期用途、要求的性能、環(huán)境條件、材料性能、結(jié)構(gòu)體系、構(gòu)件形狀、結(jié)構(gòu)細(xì)部構(gòu)造、工藝質(zhì)量和控制水平、專門的防護(hù)措施以及在設(shè)計(jì)工作壽命期內(nèi)的維護(hù)等。 ． 2 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)原則 ? A． 3． 2． 1 極限狀態(tài) ? 定義和分類： ? 除了承載能力和正常使用極限狀態(tài)兩種劃分方法外，根據(jù)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件超越后的狀況又將極限狀態(tài)劃分為： ? (1)不可逆極限狀態(tài)：引起超越的作用撤除后仍將長(zhǎng)期保持超越效應(yīng)的極限狀態(tài)，亦即因超越極限狀態(tài)而引起的損壞和功能失常不能自動(dòng)恢復(fù)。 ? (2)可逆極限狀態(tài)：引起超越的作用撤除后，將不再保持超越效應(yīng)的極限狀態(tài)，即結(jié)構(gòu)自身能由不期望狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槠谕麪顟B(tài)。 ? 超過(guò)承載能力
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