工程結(jié)構(gòu)可靠度-文庫(kù)吧資料
2025-01-02 15:06本頁(yè)面
【正文】 量 ? A． 3． 3． 1 一般概念 ? 基本變量，包含各種作用、環(huán)境影響、材料與土壤的性能及幾何參數(shù)等。 通常所采用的設(shè)計(jì)計(jì)算模式是分項(xiàng)系數(shù)模式，而對(duì)特殊的設(shè)計(jì)問(wèn)題則采用概率模式可能更為方便些，對(duì)分項(xiàng)系數(shù)模式的校難也可以采用概率模式。 設(shè)計(jì)原則 ? 設(shè)計(jì)計(jì)算 (或原型設(shè)計(jì) )的目的是為了保證結(jié)構(gòu)具有足夠的可靠度。 ? (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)。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。 ? 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 。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。 ? 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。 ? 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。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。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。 ? 對(duì)于可以預(yù)見的損壞，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。 . 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。 (3)減小失效風(fēng)險(xiǎn)所需要的人力、物力和財(cái)力。 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。 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。 ? 有關(guān)政府或?qū)W術(shù)團(tuán)體在引用或部分引用IS02394的基本方法制定以分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的實(shí)用設(shè)計(jì)規(guī)范時(shí)，通常只是列出有關(guān)參數(shù)的設(shè)計(jì)值、標(biāo)準(zhǔn)值及有關(guān)的分項(xiàng)系數(shù)值，在規(guī)范中不給出論證這些參數(shù)所引用的可靠度設(shè)計(jì)理論、選用的可靠指標(biāo) β值，因?yàn)檫@是規(guī)范編制組的工作，而工程技術(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。 ? 在 ，提出在 命 (Design Life)內(nèi)，對(duì)于一般建筑結(jié)構(gòu) (設(shè)計(jì)壽命為 50年 )，用對(duì)數(shù)正態(tài)分布、一次二階矩法計(jì)算時(shí)，取 β＝ ；對(duì)于脆性結(jié)構(gòu)、單一傳力路徑的結(jié)構(gòu)以及難以檢測(cè)和維護(hù)的結(jié)構(gòu)，安全水準(zhǔn)應(yīng)予提高。建筑結(jié)構(gòu) 1998， (7)一 (11)詳盡介紹了 ISO2394—1996年草案內(nèi)容和歐洲規(guī)范的應(yīng)用情況。 ? IS02394： 1998以及 1996年的草案和 1986年的第一版等文件曾對(duì)我國(guó)編制以隨機(jī)可靠度為基礎(chǔ)的建筑、鐵路、公路、水利水電工程、港口工程各專業(yè)工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)起了重要的參考作用，并且據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)介紹，該國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)也將為其他國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) (例如，歐洲試行標(biāo)準(zhǔn) ENvl991— 1，歐洲規(guī)范 Ecl)關(guān)于承載結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供一個(gè)共同的基礎(chǔ)。 ? 研究方法：如網(wǎng)絡(luò)搜索法、荷載增量法、約界法、截止枚舉法、優(yōu)化準(zhǔn)則法等。 結(jié)構(gòu)體系可靠度分析的內(nèi)容 ? 結(jié)構(gòu)體系可靠度的分析主要包括兩個(gè)方面的內(nèi)容：一是尋找主要的失效模式；另一是計(jì)算結(jié)構(gòu)體系的失效概率。 ? 串聯(lián)結(jié)構(gòu)體系是指結(jié)構(gòu)中有一種或一個(gè)失效模式出現(xiàn)則整個(gè)結(jié)構(gòu)失效的結(jié)構(gòu)體系； ? 并聯(lián)結(jié)構(gòu)體系是指結(jié)構(gòu)中全部失效模式出現(xiàn)時(shí)結(jié)構(gòu)才失效的結(jié)構(gòu)體系。 ? 體系可靠度研究的是 多個(gè)功能函數(shù)的結(jié)構(gòu)可靠度問(wèn)題， 是多個(gè)極限狀態(tài)時(shí)的 失效域和可靠域 。 5 結(jié)構(gòu)體系可靠度分析 ? 前幾章介紹的結(jié)構(gòu)可靠度分析方法，包括 Jc法、映射變換法、實(shí)用分析法及廣義隨機(jī)空間內(nèi)的可靠度方法，計(jì)算的是 結(jié)構(gòu)一種失效模式、一個(gè)構(gòu)件或一個(gè)截面的可靠度， 在此種情況下結(jié)構(gòu)的狀態(tài) 只用一個(gè)功能函數(shù)描述。 ? 對(duì)于特別重要的結(jié)構(gòu)，如核電站的保護(hù)殼等，一次二階矩方法難于滿足工程應(yīng)用要求，因此有必要研究計(jì)算精度更高的可靠度分析方法。 3． 4 實(shí)用分析法 4 廣義隨機(jī)空間內(nèi)結(jié)構(gòu)可靠度分析的二次二階矩方法 ? 一次二階矩方法 (Jc法、映射變換方法、實(shí)用分析法 )以其計(jì)算簡(jiǎn)便、在大多數(shù)情況下計(jì)算精度能滿足工程應(yīng)用要求而為工程界所接受 。 JC法 ? 當(dāng)量正態(tài)化法 是國(guó)際結(jié)構(gòu)安全度聯(lián)合委員會(huì) (JCSS)推薦的方法，故 簡(jiǎn)稱 JC法。 ? 包含非正態(tài)分布的基本變量極限狀態(tài)方程的可靠度分析中，一般要 把非正態(tài)隨機(jī)變量當(dāng)量化或變換為正態(tài)隨機(jī)變量 。為“設(shè)計(jì)驗(yàn)算點(diǎn)”。 兩個(gè)正態(tài)隨機(jī)變量的情況 多個(gè)正態(tài)隨機(jī)變量的情況 ? 極限狀態(tài)方程 ? 可變荷載效應(yīng) Q/永久荷載效應(yīng) G/ ? 類似于兩個(gè)正態(tài)隨機(jī)變量的情況，此時(shí)可靠指標(biāo) β是標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)坐標(biāo)系中原點(diǎn) o到極限狀態(tài)曲面的最短距離，也就是 P*點(diǎn)沿其極限狀態(tài)曲面的切平面的法線方向至原點(diǎn) 0的長(zhǎng)度。 ? 缺點(diǎn) ：①不能考
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