設(shè)計(jì)方法ppt課件-展示頁(yè)
2025-05-14 18:57本頁(yè)面
【正文】 Z＞ 0表示結(jié)構(gòu)處于 可靠 狀態(tài)； Z＝ 0表示結(jié)構(gòu)處于 極限 狀態(tài) Z＜ 0表示結(jié)構(gòu)處于 失效 狀態(tài)； 判斷結(jié)構(gòu)是否可靠 ， 要看結(jié)構(gòu)是否達(dá)到極限狀態(tài) ， 為此 ， 通常將下式： Z＝ g(R， S)＝ R－ S＝ 0 (35) 稱為 極限狀態(tài)方程 。 9/56 、近似概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 （現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB50017－ 2022)） 結(jié)構(gòu)的工作性能可用結(jié)構(gòu)的 “ 功能函數(shù) Z”來(lái)描述： Z＝ g（ X1， X2， …， Xn） （ 3－ 3） 式中： g（ (2) 極限狀態(tài)分為兩類： 極限狀態(tài) : 包括： 影響正常使用 或外觀的變形 、 影響正常使用的振動(dòng) 、 影響正常使用的耐久性的局部破壞等狀態(tài) 。 我國(guó)在 1974年～ 1988年使用的是這種設(shè)計(jì)方法 優(yōu)點(diǎn)： 比較細(xì)致，特別是荷載與材料強(qiáng)度取值上分 別部分地考慮了概率原則； 缺點(diǎn)： 某些系數(shù)的確定有時(shí)缺乏客觀依據(jù)和科學(xué)方法。 公式表達(dá)為： ][3211 ?? ???? ?KfKKKfSN yy7/56 式中： Ni —— 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)荷載求得的內(nèi)力； fy —— 屈服強(qiáng)度； S —— 構(gòu)件幾何特性； K k k3 —— 分別為荷載系數(shù)、材料系數(shù)和調(diào)整系數(shù) 。 一般受壓結(jié)構(gòu)中，鋼結(jié)取 ，混凝土取 ，磚石結(jié)構(gòu)取 。 缺點(diǎn) 是容易使人誤以為采用了安全系數(shù)，結(jié)構(gòu)就 100％安全。 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的發(fā)展演變 這種方法，是把材料可以使用的最大強(qiáng)度，除以一個(gè)籠統(tǒng)的安全系數(shù)作為其允許達(dá)到的最大應(yīng)力，令所有截面的應(yīng)力不超過(guò)該值 .從 20世紀(jì)初到 20世紀(jì)5O年代 (57年以前 )，鋼結(jié)構(gòu)采用安全系數(shù)法設(shè)計(jì)，即 : [ ] ( 3 1 )NfAk ?? ? ?N構(gòu)件截面的內(nèi)力； A構(gòu)件截面幾何特征； f鋼材的最大強(qiáng)度； K大于 1的安全系數(shù)； [σ] 鋼材的容許應(yīng)力 。 3/56 結(jié)構(gòu)由各種荷載所產(chǎn)生的效應(yīng) (內(nèi)力和變形 )不大于結(jié)構(gòu) (包括連接 )由材料性能和幾何因素等所決定的抗力或規(guī)定限值。 （ 1） 安全性 ：能承受施工、使用荷載及引起變位或約束變形的其它作用（如支座沉陷、溫度變化）；偶然荷載（如地震、火災(zāi)、洪水等） （ 2） 適用性 ：在正常使用荷載作用下，結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的工作性能，滿足預(yù)定的使用要求。1/56 第三章 鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法 本講主要內(nèi)容 ： 概述 設(shè)計(jì)方法的發(fā)展與演變 現(xiàn)行規(guī)范的基本計(jì)算方法 疲勞計(jì)算 2/56 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的 目的 是要使設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)能滿足各種預(yù)定功能的要求。建筑結(jié)構(gòu)功能包括： 概 述 167。 （ 3） 耐久性 ：在正常維護(hù)下，隨時(shí)間變化結(jié)構(gòu)仍能滿足預(yù)定的功能要求。 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 ： 4/56 167。 5/56 這種設(shè)計(jì)方法突出 優(yōu)點(diǎn) 是計(jì)算簡(jiǎn)單 ，我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)從建國(guó)初到 1957年以前一直采用該方法。另外，結(jié)構(gòu)中各構(gòu)件采用的安全系數(shù)相同，由于荷載性質(zhì)、截面構(gòu)造等因素， 各構(gòu)件的可靠度并不相同，整個(gè)結(jié)構(gòu)取決于可靠度最小的構(gòu)件 。 6/56 2. 半概率半極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 該方法根據(jù)結(jié)構(gòu)使用上的要求，規(guī)定了兩種極限狀態(tài)，即承載能力的極限狀態(tài)和變形極限狀態(tài)。 K —— 安全系數(shù)； [σ] —— 鋼材的允許應(yīng)力。 ][321?? ???? ?KfKKKfSN yyi8/56 (1) 極限狀態(tài) ： 當(dāng)結(jié)構(gòu)或其組成部分超過(guò)某一特定狀 態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求時(shí)，此特定狀態(tài)稱為結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)。 極限狀態(tài) : 包括：強(qiáng)度破壞 、 疲勞破壞 、 不適于繼續(xù)承載的變形 、 失穩(wěn) 、 傾覆 、 變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系等狀態(tài) 。） 結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)； Xi(i＝ 1， 2,… ,n)影響結(jié)構(gòu)可靠性的各物理量。 11/56 因?yàn)?R和 S都是隨機(jī)變量，且假定都服從正態(tài)分布，由 概率論原理知功能函數(shù) Z=RS 也服從正態(tài)分布 ,則 : 0( 0 ) ( ) ( 3 9 )fP P Z f Z d Z
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