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结构可靠度设计方法
荷载与结构设计原理
第七章结构可靠度设计方法
主讲人:王青
Email:postwq@163.com
学习要点:
• 掌握基本设计原则
• 掌握目标可靠指标的概念和确定方法
• 掌握荷载和材料强度的取值方法
• 掌握概率极限状态设计法的基本原理
• 掌握概率极限状态设计的实用表达式及应用
内容提要
一、极限状态基本设计原则
二、目标可靠指标的确定
三、结构概率可靠度的直接设计法
四、概率极限状态设计实用表达式
(教材P142 )
一、极限状态基本设计原则
1、结构的极限状态
• 结构的极限状态分为两类:承载能力极限状态和正常使用极限状
态。工程结构设计时,应按照不同的极限状态确定相应的作用效
应的最不利组合。
1)对于承载能力极限状态
• 应考虑作用效应的基本组合 (永久作用和可变作用的组合),必
要时考虑作用效应的偶然组合 (永久作用、可变作用和一个偶然
作用) (——此外还有地震组合)
2)对于正常使用极限状态
a.标准组合:对可变荷载采用标准值及组合值为荷载代表值的组合
b.频遇组合:对可变荷载采用频遇值及准永久值为荷载代表值的组合
c.准永久组合:对可变荷载采用准永久值为荷载代表值的组合
一、极限状态基本设计原则
2、结构的设计状况
• 《统一标准》规定,工程结构的设计状况代表一定时段内实际
情况的一组设计条件,设计时应做到在该组条件下结构不超越
有关的极限状态。据其出现概率与持续期长短可分为四类:持
久设计状况、短暂设计状况、偶然设计状况、地震设计状况。
(1)持久设计状况:即在结构使用过程中一定出现,其持续期很长的状况,例如
房屋结构承受家具和正常人员荷载的状况。持续期一般与设计使用年限为同
一数量级。承+正
(2)短暂设计状况:即在结构施工和使用过程中出现概率较大,而与设计使用年
限相比持续期短的状况,如结构施工和维修时承受堆料荷载的状况。
承(+正)
(3)偶然设计状况:即在结构使用过程中出现概率很小,且持续期很短的状况,
如结构遭受火灾、爆炸、撞击时的情况等。承
(4)地震设计状况:适用于结构遭受地震时的情况,在抗震设防地区必须考虑地
震设计状况。 承(+正)
一、极限状态基本设计原则
2、结构的设计状况
• 采用的可靠度水准、设计方法等也应有所区别。《统一标准》规定
,四种工程结构设计状况(持久设计状况、短暂设计状况、偶然设
计状况、地震设计状况)应分别对应下列极限状态设计:
1)对于四种设计状况,都必须进行承载能力极限状态设计;
2)对于持久设计状况,尚应进行正常使用极限状态设计;
3)对于短暂设计状况和地震设计状况,可根据需要进行正常使用极限
状态设计。
4)对于偶然设计状况,可不进行正常使用极限状态设计
一、极限状态基本设计原则
• 结构设计的要求是:在满足一定可靠度的条件下,使得各种设计
状态下结构某项功能的结构抗力R大于等于作用效应S。
• 针对不同类型的极限状态,可靠度的要求也不相同。
目标可靠指标?
R S ??? P R S P []
S
z
z
二、目标可靠指标的确定
结构可靠———
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