结构设计原理第五版单元二概率极限状态设计法67课件讲解.pptx

结构设计原理(第五版)单元二概率极限状态设计法

01§2-1概述02§2-2概率极限状态法的概念03§2-3我国规范规定的计算方法目录单元二概率极限状态设计法

§2-2概率极限状态法的概念单元二概率极限状态设计法

一、结构的功能要求结构的功能要求安全性在正常施工和正常使用情况下，结构能够承受可能出现的各种作用；在偶然事件发生时和发生后，还能够保持整体稳定性。适用性在正常使用情况下，结构具有良好的工作性能，结构或构件不发生过大的变形和振动。耐久性在正常使用及维护情况下，结构能够满足设计的预定功能。

一、结构的功能要求

一、结构的功能要求

一、结构的功能要求可靠性——结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力。可靠性是安全性、实用性、耐久性的总称。可靠度——结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。规定的时间：设计使用年限；规定的条件：正常设计、正常施工、正常使用和正常维护预定功能：安全性、适用性、耐久性。

一、结构的功能要求设计使用年限——是结构或构件在正常维护条件下，不需要大修即可按其设计规定目的使用的年限。设计基准期——是确定可变作用的出现频率和设计时的取值而规定的标准时段。注意：结构的使用年限超过设计基准期时，表明它的失效概率可能会增大，不能保证其目标可靠指标，但不等于结构丧失所有功能要求甚至报废。

一、结构的功能要求建筑结构的设计使用年限类别结构类型结构的设计使用年限（年）１临时性结构5２易于替换的结构构件25３普通房屋和构筑物50４纪念性建筑和特别重要建筑100建筑结构的设计基准期为50年。

一、结构的功能要求公路桥涵的设计使用年限公路等级主体结构可更换部件特大桥中桥小桥、涵洞斜拉索、吊索、系杆等栏杆、伸缩缝、支座等高速公路、一级公路100100502015二级公路、三级公路1005030四级公路1005030

一、结构的功能要求城市桥梁的设计使用年限类别结构类型设计使用年限（年）１小桥30２中桥、重要小桥50３特大桥、大桥、重要中桥100桥涵结构的设计基准期为100年。

二、结构的极限状态工作状态：结构在使用期间的工作情况。可靠状态：结构能够满足各项功能要求而良好工作的状态。失效状态：结构不能够满足各项或某项功能要求而不能良好工作的状态。极限状态：当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时，则此特定状态称为该结构的极限状态。结构的极限状态也是结构处于可靠状态与失效状态的临界状态。1.相关概念

极限状态欧洲混凝土协会承载能力极限状态正常使用极限状态国际预应力混凝土协会国际标准化组织我国的可靠度标准、各种规范二、结构的极限状态2.极限状态的分类

对应于结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形的状态。二、结构的极限状态2.极限状态的分类(一）承载能力极限状态

超过承载能力极限状态整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（滑动、倒塌）1结构构件或连接处因超过材料强度而破坏，或因过度的变形而不能继续承载。2结构转变成机动体系3结构或结构构件的疲劳破坏6结构因局部破坏而发生连续倒塌5结构或结构构件丧失稳定（柱的压曲失稳）4地基丧失承载力而破坏7二、结构的极限状态2.极限状态的分类(一）承载能力极限状态

对应于结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值的状态。二、结构的极限状态2.极限状态的分类(二）正常使用极限状态

影响正常使用或外观的变形影响正常使用或耐久性能的局部损坏影响正常使用的振动影响正常使用的其它特定状态超过正常使用极限状态二、结构的极限状态2.极限状态的分类(二）正常使用极限状态

作用：使结构产生内力、变形、应力和应变的所有原因，可以分为2类：间接作用直接作用施加在结构上的荷载，如结构自重、汽车荷载等。引起结构外加变形和约束变形的原因作用三、结构的功能函数1.相关概念

约束变形结构材料发生收缩或膨胀等变形。如结构在支座或节点的约束下间接产生的变形。强迫结构产生变形。如基础的不均匀沉降，地震等。外加变形三、结构的功能函数1.相关概念

作用效应S：结构对所受作用的反应，如内力、变形等；结构抗力R：结构构件承受内力和变形的能力，如构件的承载能力、刚度等。PL/4P弯矩图剪力图P/2PP/2P三、结构的功能函数1.相关概念

在可靠度分析中，把对结构的功能实现有影响的所有因素作为基本变量(X1,X2,…,Xn)，由基本变量组成的描述结构功能的函数称为结构的功能函数。在上述基本变量中，凡是对结构功能的实现不利的因素称为作用效应S，凡是对结构功能的实现有利的因素