結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)(ppt53)-經(jīng)營(yíng)管理-在線瀏覽
2024-10-17 18:14本頁(yè)面
【正文】 少傷亡和經(jīng)濟(jì)損失的構(gòu)件，可將其安全等級(jí)提高一級(jí)。劃分這兩種破壞類型是出于對(duì)安全性的考慮，往往根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)定。 對(duì)于正常使用極限狀態(tài) ， 其可靠指標(biāo)一般應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件作用效應(yīng)的可逆程度選?。嚎赡娉潭容^高的結(jié)構(gòu)構(gòu)件取較低值 ， 可逆程度較低的結(jié)構(gòu)構(gòu)件取較高值 。 可逆極限狀態(tài)指產(chǎn)生超越狀態(tài)的作用被移掉后 ， 將不再保持超越狀態(tài)的一種極限狀態(tài) 。 設(shè)計(jì)步驟為根據(jù)規(guī)范規(guī)定的設(shè)計(jì)可靠度指標(biāo) bk，由極限狀態(tài)方程和抗力 R及荷載效應(yīng) S的統(tǒng)計(jì)參數(shù) ， 用驗(yàn)算點(diǎn)法求出抗力平均值 ， 再根據(jù)抗力統(tǒng)計(jì)分析所求得的 KR， 進(jìn)而求出抗力標(biāo)準(zhǔn)值 RK，最后根據(jù)抗力標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行截面估算和配筋 。若又知 KR=, C30混凝土， Ⅱ 級(jí)鋼筋，試設(shè)計(jì)截面尺寸和配筋。 現(xiàn)在由于 KR=， 故： RK=mR/KR＝ 設(shè)柱截面尺寸為 35cm 35cm， 則所需鋼筋截面面積 As’為： 2 34003535175288230 39。cmfbhfRAycks??????二、截面復(fù)核 復(fù)核步驟為根據(jù)已知的設(shè)計(jì)基本變量的概率分布和統(tǒng)計(jì)參數(shù) ， 由極限狀態(tài)方程 ， 應(yīng)用驗(yàn)算點(diǎn)法求出可靠度指標(biāo) b值 。 例 2： 已知鋼筋混凝土短柱的截面尺寸 b＝30cm,h=50cm,配筋率 m’=,C30混凝土 ，Ⅱ 級(jí)鋼筋 ， 荷載效應(yīng)總標(biāo)準(zhǔn)值 Nk＝ 2187kN，活載效應(yīng)與恒載效應(yīng)的比值為 r＝ NLk/NGk＝ 1,KG=,KL=,VNG=,VNL=，隨機(jī)變量分布類型與第三章例子相同 ， 試復(fù)核該截面面積是否安全 。 （ 鋼筋混凝土軸心受壓短柱為脆性破壞構(gòu)件 ， 在安全等級(jí)為二級(jí)的情況下 ，有 bk =。 實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式 對(duì)于十分重要的工程結(jié)構(gòu) ， 如原子能反應(yīng)堆 、 海上石油鉆井平臺(tái)等的設(shè)計(jì) ， 已開(kāi)始采用近似概率極限狀態(tài)法直接進(jìn)行設(shè)計(jì)或可靠度校核 。 目前的做法是在設(shè)計(jì)驗(yàn)算點(diǎn) P*處 ， 將極限狀態(tài)方程轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)人員所習(xí)慣的以基本變量標(biāo)準(zhǔn)值和分項(xiàng)系數(shù)形式表達(dá)的極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式 ， 其中各個(gè)分項(xiàng)系數(shù)的取值是以近似概率法來(lái)確定的 。可變荷載效應(yīng)和應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的恒載效分別為按規(guī)范規(guī)定抗力分項(xiàng)系數(shù)；可變荷載和結(jié)構(gòu)分別為恒載式中，設(shè)計(jì)表達(dá)式有：而按照規(guī)范的分項(xiàng)系數(shù),2/1***KQKGKRQGRKQKQGKGQGRSSRSSRSS?????? ??????????為使上兩式等價(jià) ， 必需滿足： ***,RRSSSSKRQKGKGG??????即如果滿足上式 ， 則按 （ 2） 式設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件與采用近似概率法 （ 1） 式設(shè)計(jì)效果是一致的 。 亦即為了使所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)符合預(yù)先給定的可靠度指標(biāo) ， 當(dāng)荷載效應(yīng)比 r改變時(shí) ， 各個(gè)分項(xiàng)系數(shù)值也必須隨之改變 。 所以必須選擇出最佳的一組 ?G、 ?Q、 ?R， 使由此設(shè)計(jì)表達(dá)式設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)的可靠度指標(biāo)與規(guī)范規(guī)定的 bk值在總體上差值最小 。 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（ GB50068－ 2020） 對(duì)于承載能力極限狀態(tài) ， 在基本荷載組合下 ， 給出下列實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式 （ 取最不利值 ） ： ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?cafRSSbafRSSaafRSSSkkRniiiCGKGkkRniiQCiQiGKGkkRniQCiQiGKGikikikK??????????, ,002101???????????????????????????????????????????????式：構(gòu)，可用下列簡(jiǎn)化表達(dá)對(duì)于一般排架、框架結(jié) 各分項(xiàng)系數(shù)確定的原則和方法 一、荷載分項(xiàng)系數(shù) ?G和 ?Q 荷載分項(xiàng)系數(shù)是以恒載和一個(gè)可變荷載相組合的簡(jiǎn)單情況確定的 。 在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)中 ， 對(duì)與荷載效應(yīng)有關(guān)的系數(shù) ?G、 ?Q、 ?C， 對(duì)各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件均取統(tǒng)一的定值；而對(duì)與結(jié)構(gòu)抗力有關(guān)的系數(shù) ?R，對(duì)各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件分別取不同的定值 。 按規(guī)范規(guī)定的實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式可求出結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力標(biāo)準(zhǔn)值為： ? ? ? ?1???QKQGKGRK SSR ??? ??而在給定目標(biāo)可靠度指標(biāo) bk和極限狀態(tài)方程中各個(gè)基本變量的統(tǒng)計(jì)特征后 ， 按驗(yàn)算點(diǎn)法可求出結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力均值 ， 進(jìn)一步可求出對(duì)應(yīng)于規(guī) 范給定的標(biāo)準(zhǔn)值的結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力為： ? ?2* ???RRK KR m?對(duì)于某一種結(jié)構(gòu)構(gòu)件 ， 如果按照 （ 1） ,（ 2）兩式求得的抗力標(biāo)準(zhǔn)值相等 ， 即 RK=RK*， 則說(shuō)明 （ 1） 式設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度指標(biāo)與給定的目標(biāo)可靠度指標(biāo) bk相等 。 所以對(duì)于某種結(jié)構(gòu)構(gòu)件最佳的分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)滿足使下列誤差平方和 Hi值為最小的條件： ? ?3)( 2* ???? ??jKKi ijij RRH式中 ， R*kij為第 i種結(jié)構(gòu)構(gòu)件在第 j種荷載效應(yīng)比值下 ， 根據(jù)給定的設(shè)計(jì)可靠度指標(biāo) bk， 采用近似概率法并按式 （ 2） 確定的結(jié)構(gòu)抗力標(biāo)準(zhǔn)值； Rkij為在同樣情況下 ， 根據(jù)所選的分項(xiàng)系數(shù) ， 采用實(shí)用表達(dá)式 （ 1） 確定的結(jié)構(gòu)抗力標(biāo)準(zhǔn)值
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