第2章 计算原理 混凝土结构基本原理.ppt

第2章 结构设计基本原理 2.3 概率极限状态设计法 6 一次二阶矩法 当功能函数包含多个正态或非正态变量、极限状态方程为线形或非线形时，《统一标准》采用一次二阶矩法求解可靠指标。 两个基本变量时可靠指标与极限状态方程的关系 三个基本变量时可靠指标与极限状态方程的关系 第2章 结构设计基本原理 2.3 概率极限状态设计法 7 设计可靠指标 (reliability index for design) 设计规范所规定的、作为设计结构或结构构件时所应达到的可靠指标，称为设计可靠指标，它是根据设计所要求达到的结构可靠度而取定的，所以又称为目标可靠指标。 设计可靠指标，理论上应根据各种结构构件的重要性、破坏性质（延性、脆性）几失效后果，用优化方法分析确定。限于目前统计资料不够完备，并考虑到标准规范的现实继承性，一般采用“校准法”确定。所谓“校准法”，就是通过对原有规范可靠度的反演计算和综合分析，确定以后设计时所采用的结构构件的可靠指标。 根据“校准法”的确定结果，《统一标准》给出了结构构件承载能力极限状态的可靠指标。 第2章 结构设计基本原理 2.3 概率极限状态设计法 破坏类型 安 全 等 级 一 级 二 级 三 级 延性破坏 3.7 3.2 2.7 脆性破坏 4.2 3.7 3.2 结构构件承载能力极限状态的设计可靠指标 结构构件正常使用极限状态的设计可靠指标，根据其作用效应的可逆程度宜取0～1.5。 可逆极限状态指产生超越状态的作用被移去后，将不再保持超越状态的一种极限状态。 不可逆极限状态指产生超越状态的作用被移去后，仍将永久保持超越状态的一种极限状态。 7 设计可靠指标 (reliability index for design) 第2章 结构设计基本原理 2.4 极限状态设计表达式 1 承载能力极限状态设计表达式 按荷载效应的基本组合或偶然组合，采用下列极限状态设计表达式： —— 结构重要性系数； —— 结构构件的承载力设计值； 结构构件的承载力函数； —— 混凝土、钢筋的强度设计值； —— —— 混凝土、钢筋的强度标准值； —— 结构构件的承载力设计值； 几何参数的标准值； —— 荷载效应组合的设计值。 —— 第2章 结构设计基本原理 2.4 极限状态设计表达式 基本组合：荷载效应组合的设计值应从下列组合中取最不利值确定： 可变荷载效应控制组合 永久荷载效应控制组合 偶然组合：荷载效应组合的设计值宜按下列规定确定： 偶然荷载的代表值不乘分项系数； 与偶然荷载同时出现的其他荷载可根据观测资料和工程经验采用适当的代表值。 1 承载能力极限状态设计表达式 第2章 结构设计基本原理 2.4 极限状态设计表达式 荷载分项系数 ：调整荷载标准值使结构可靠度趋于相同。 荷载分项系数是根据下述原则优选确定的。即在各项荷载标准值已给定的条件下，对各类结构构件在各种长期的荷载效应比值和荷载效应组合下，用不同的分项系数值，按极限状态设计表达式设计各种构件并计算其所具有的可靠指标，然后从中选取一组分项系数，使按此设计所得的各种结构构件所具有的可靠指标与规定的设计可靠指标之间在总体上差异最小。 荷载设计值：荷载分项系数与荷载标准值的乘积。 荷载组合值系数 ：考虑各可变荷载最大值在同一时刻出现的概率很小，若设计中仍采用各荷载效应设计值叠加，则可能造成结构可靠度不一致，因而必须对可变荷载设计值再乘以调整系数，即荷载组合值系数。 荷载组合值 ：可变荷载设计值乘以荷载组合值系数。 1 承载能力极限状态设计表达式 第2章 结构设计基本原理 2.4 极限状态设计表达式 材料分项系数：考虑材料的离散性和施工中不可避免的偏差带来的不利 影响。 材料强度设计值：材料强度标准值除以材料分项系数。 确定钢筋和混凝土材料分项系数时，对于具有统计资料的材料，按设计可靠指标 通过可靠度分析确定；对统计资料不足的情况，则以工程经验为主要依据，通过对规范(TJ10-74）结构构件的校准计算确定。 1 承载能力极限状态设计表达式 第2章 结构设计基本原理 2.4 极限状态设计表达式 可变荷载的频遇值： 可变荷载的准永久值： 在设计基准期内，其超越的总时间为