結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)(ppt53)-經(jīng)營管理-資料下載頁
【導(dǎo)讀】結(jié)構(gòu)的失效標(biāo)準(zhǔn)和失效模型。各有關(guān)參量的統(tǒng)計(jì)參數(shù)（R和S）。預(yù)期達(dá)到的結(jié)構(gòu)可靠度。產(chǎn)等一系列方面的重要問題。投資風(fēng)險(xiǎn)之間的關(guān)系。Pf小，則造價(jià)高、維。修費(fèi)和投資風(fēng)險(xiǎn)低，反之亦然。個(gè)為公眾所能接受的失效概率即可靠指標(biāo)。1´10-5；暴風(fēng)為4´10-7；雷擊為5´10-7。當(dāng)功效函數(shù)為正態(tài)分布。由于對(duì)風(fēng)險(xiǎn)水平的接受程度因人而異，同一個(gè)時(shí)期，世界上可以同時(shí)存在幾。十種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，根據(jù)它們?cè)O(shè)計(jì)建筑物，一般來講都是安全的。社會(huì)心理等因素有關(guān)。加拿大的林德曾經(jīng)。要求設(shè)計(jì)者遵循一種規(guī)范，最重要之處就在于規(guī)定恰當(dāng)?shù)目煽慷人?，同時(shí)在每一個(gè)具體的步驟中貫徹它。要有什么改變，也只能是逐步的和微小的，以便不引起規(guī)范使用者們的不安和苦惱?；?，從而拒絕接受”。因此人們認(rèn)為編寫。易可行的校準(zhǔn)法。件在不同條件下可靠度水平都不一致。我國、美國、加拿大和歐洲。構(gòu)件，進(jìn)行所謂校準(zhǔn)并經(jīng)適當(dāng)調(diào)整而制定的。受壓短柱，已知恒載效應(yīng)NG為正態(tài)分布，值，經(jīng)加權(quán)平均及綜合分析調(diào)整，
【正文】 R， 這時(shí)前述公式可寫為： }{ ]})()([{2*2*???????ijRki jijQkQjGkGRki jiSRSSRHii????相當(dāng)于荷載綜合效應(yīng)這里，jjQkQjGkGjSSSS )()( ?? ??0 ???RiH?令：???jjjjk i jRSSRi 2* ?可得：例： 在恒載與辦公室活載作用下的鋼筋混凝土軸心受壓短柱 ， 取 ?G＝ ， ?Q＝ ， bk＝ ， VR＝ ， KR＝ mR/Rk=,常用 r（ ＝ SLk/SGk） 取 ,1,2五種 ，相應(yīng)的編號(hào) j為 1,2,3,4,5， 試求在這種荷載效應(yīng)組合下最優(yōu)的抗力系數(shù) ?Ri。 〔 解 〕 ① 求 Sj 設(shè) SLk＋ SGk＝ 10， 如當(dāng) j＝ 2時(shí) ，相應(yīng)的 SLk/SGk＝ ， 則可得： SLk＝ 2， SGk＝ 8 從而 Sj＝ ?GSGk＋ ?QSLk ＝ 8＋ 14 2＝ 當(dāng) j＝ 1,3,4,5時(shí)均可用上法求出 Sj。 ② 計(jì)算 R*kij 極限狀態(tài)方程為： R－ SGSL＝ 0 其中 ， R為對(duì)數(shù)正態(tài)分布 ， VR＝ 。 SG為正態(tài)分布： VSG＝ ， mSG＝ KG SGk = 8＝ ， sSG＝ ＝ ； SLK為極值 I型分布： VSL＝ , mSL＝ KL SLk = 2＝ ， sSL＝ ＝ 。 當(dāng) bk＝ ， 按照第三章驗(yàn)算點(diǎn)方法可求得 mR＝ （ 計(jì)算過程從略 ） 。 因此可得： 7 2 5 8 * ???RRk KRm當(dāng) j＝ 1,3,4,5時(shí)均可用上法求出 R*kij 。 ③ 再將 SG+SL(住 )和 SG+SW作用下的 Sj和 R*kij均用上法求出 2*????jjjjk i jRRSSRii?? 的公式即可求得：最后由這樣 ， 就求得了軸心受壓短柱在三種簡單荷載效應(yīng)下 ， 當(dāng) bk＝ 系數(shù) 。 按照同樣的方法 ， 可求出各類構(gòu)件的抗力分項(xiàng)系數(shù) ， 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的 ?R＝ 。 一般在各種材料的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的具體設(shè)計(jì)表達(dá)式中 ， 通過結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的函數(shù)關(guān)系 ， 將 ?R轉(zhuǎn)化成材料性能 （ 如強(qiáng)度 ） 分項(xiàng)系數(shù)等形式來表達(dá) 。例如 ≤ 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 ≥ 中 ， 就是將 ?R轉(zhuǎn)化成為混凝土強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù) （ 混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ） 和鋼筋強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù) （ 鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ）來表達(dá) 。 也可以說對(duì)抗力計(jì)算公式本身也采用多系數(shù)的形式 ， 而不是單系數(shù)形式 。 三、結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù) ?0 對(duì)于實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式中的結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) ?0，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定： 建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為一級(jí)或設(shè)計(jì)使用年限為 100年及以上的結(jié)構(gòu)構(gòu)件 ， ?0不應(yīng)小于 。建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)或設(shè)計(jì)使用年限為 50年的結(jié)構(gòu)構(gòu)件 ， ?0不應(yīng)小于 ； 建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為三級(jí)或設(shè)計(jì)使用年限為 5年的結(jié)構(gòu)構(gòu)件 ， ?0不應(yīng)小于 。 注意： 這大致相當(dāng)于各級(jí)可靠指標(biāo) b值相差。 對(duì)設(shè)計(jì)使用年限為 25年的結(jié)構(gòu)構(gòu)件 ， 可根據(jù)各自情況確定 ?0的取值 。 結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)中需注意的幾個(gè)問題 一、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠性的內(nèi)涵 可靠性是安全性 、 適用性和耐久性三者的總稱 。 例如 ， 設(shè)構(gòu)件承載能力失效為一隨機(jī)事件 E1， 適用性 （ 如變形 ）失效為 E2， 耐久性 （ 如裂縫寬度 ） 失效為 E3， 只要 E E E3三個(gè)事件中有一個(gè)事件發(fā)生 ， 則構(gòu)件不可靠這一事件 E必然發(fā)生 。 即失效概率為： 二、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)構(gòu)件和截面的可靠性 ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?是不相等的。和、與所以 321321EPEPEPEPEEEPEP ???一次二階矩理論計(jì)算可靠度 ， 與構(gòu)成極限狀態(tài)方程的基本變量的物理意義密切相關(guān) 。 例如極限狀態(tài)方程 RS=0中 ， R為構(gòu)件截面抗力 ，S為相應(yīng)的截面的荷載效應(yīng) ， 則用一次二階矩理論計(jì)算得到的 b值就是截面的可靠指標(biāo) ，而不是整個(gè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的可靠指標(biāo) 。 例如 ， 一個(gè)鋼筋混凝土簡支梁 ， 其承載能力失效為一隨機(jī)事件 E， 記其正截面抗彎強(qiáng)度不足而失效為 E1， 其斜截面抗剪強(qiáng)度不足而失效為 E2， 其局部承壓不足而失效為 E3， 那么 ， 此構(gòu)件的失效概率為： ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?是不相等的。和、與所以 321321EPEPEPEPEEEPEP ???這里 ， P(Ei)是截面的失效概率 ， P(E)就是構(gòu)件的失效概率 ， 它們都不是整個(gè)結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo) 。 三、規(guī)范對(duì)荷載效應(yīng)的假定 四、正常使用極限狀態(tài)的可靠度 規(guī)范對(duì)荷載效應(yīng) S的假定是荷載 Q與荷載效應(yīng)S之間為線性關(guān)系 ， 即 S=CQ， 這樣就可以用荷載的統(tǒng)計(jì)規(guī)律代替荷載效應(yīng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律 。但是一般結(jié)構(gòu)均為超靜定結(jié)構(gòu) ， 材料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系也是非線性的 ， 有時(shí)還要考慮幾何非線性的影響 ， 所以這種假定會(huì)引起一些誤差 。 目前 ， 正常使用極限狀態(tài)下的可靠度分析研究得很不充分 ， 統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)只對(duì)這種情況給了一些定性的建議 。
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