最新九章结构概率可靠度设计法
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即0 1.1 对安全等级为二级或设计使用年限为50年的结构构件,不应小于1.0,即0
1.0 对安全等级为三级或设计使用年限为5年的结构构件,不应小于0.9,即0
0.9 考虑不同投资主体对建筑结构可靠度的要求可能不同,允许0 1.1 、 1.0
、 0.9
结构抗力设计值R
R =R( R ,f k,ak,….)= Rk / R
k
S
* Q
=
Q
S
Qk
Q
=
S
* Q
/
S
Qk
R * = R k/ R
R = R k / R *
1、荷载分项系数( G 、 Q )确定
~ 以恒载+一个可变荷载的简单情况确定
S *G+S *Q=R *
G
S
G
+
k
Q
S
Qk=R
k/
R
(S
*G、S
* Q
、
R
*)~可靠度指标及各基本变量平均值、均方差有关。
G 、 Q 及R值,则按极限状态设计达设计所得的结构构件的可靠
—简化设计表达式中采用的荷载组合系数
一般情况下可取=0.90
当只有一个可变荷载时,取 =1.0
(2) 偶然组合 指一种偶然作用与其他可变荷载相组合 从安全与经济两方面考虑,偶然组合验算结构的承载力时,所采用的
可靠指标允许比基本组合有所降低 ( 偶然作用发生的概率很小,持续的时间较短,但对结构可造成相当大 的损害) JCSS(结构安全度联合委员会)《对各类结构和各种材料的共同统一 规则》规定: 偶然状态下可靠度指标的计算公式:
其中, G —永久荷载分项系数 Q—可变荷载分项系数 SG k —永久荷载效应标准值, SG k =CG Gk SQ k —可变荷载效应标准值, SQ k =CQ Qk Gk —永久荷载标准值 Qk—可变荷载标准值 ci—第i个可变荷载的组合系数
承载能力极限状态设计表达式
0 G S G k Q 1 S Q 1 k i n 2Q C S iQ i iR kR ,fk ,a k ,......
注:组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应线性的情况
(三)设计表达式中各分项系数确定
验算点P*处极限状态方程 R *-S *=0
永久荷载G与一个可变荷载Q组合的简单情况确定
S *G+S *Q=R *
按分项系数表达的极限状态设计表达式
G
S
G
+
k
Q
S
Qk=R
k/
R
S
* G
=G
S
G
k
G
=
S
* G
/
S
G
度指标 与目标可靠指标[]不一致。当︳ - [] ︳达最小时, G 、
Q 即为所求。
永久荷载分项系数G
(1)当其效应对结构不利时 G =1.2(由可变荷载效应控制的组合) G =1.35(由永久荷载效应控制的组合)
(2)当其效应对结构有利时 G =1.0(一般情况下) G =0.9(结构的倾覆、滑移或漂浮验算)
安全等级 一级 二级 三级
破坏后果 很严重 严重 不严重
建筑物类型 重要的房屋 一般的房屋 次要的房屋
三、规范设计表达式
(一)承载能力设计表达式
↓结构重要性系数
0 S R ←结构构件抗力设计值 ↑作用效应组合设计值
结构重要性系数 0 对安全等级为一级或设计使用年限为100年及以上的结构构件,不应小于1.1,
裂缝宽度w lim等
标准组合
标准效应组合设计值S :
频遇组合
SSG kSQ1k nCSiQik i2
荷载效应组合的设计值S
SSGk f1SQ 1k nqSiQik i2
准永久组合
荷载效应组合的设计值S
SSGk nqSi Qik i1
f1
SQ1
—在频遇组合中起控制作用的一个可变荷载频遇值效应
k
qiSQi k —第i个可变荷载准永久值效应
R*k—某一值和目标可靠指标[]下,按概率法确定的结构构件抗力标准值
3、荷载组合值系数 c 的确定 设计中G 、 Q 按最简单组合确定,当结构承受两种或两种以上可变荷载时,
九章结构概率可靠度设计法
第一节 结构设计目标
一、建筑结构的安全等级 -- 结构破坏可能产生的后果(危及人的生命、造成经济损失、产生社会影
响等)的严重性 一级、二级、三级 建筑物中各类结构构件的安全等级,宜与整个结构的安全等级相同。 对其中部分结构构件的安全等级可进行调整,但不得低于三级。
建筑结构的安全等级
可变荷载分项系数Q
Q =1.4(一般情况下) Q =1.3(标准值大于4kN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载)
2、抗力分项系数R的确定
按规定的目标可靠指标[]进行设计时,最优的抗力分项系数R :
R
k
S
R
S
2
=SQk/SGk=0.1、0.25、0.5、1.0、2.0
S = G SGk + Q SQk
0 G S G k i n 1QC iS Q i i k RR ,fk,a k ,......
对于一般排架、框架结构,基本组合可采用简化规则
(1)由可变荷载效应控制的组合
SG SG kQ 1SQ 1k
SGSGk nQSiQik i1
(2)由永久荷载效应控制的组合
取最不利值
SGSGk nQSiQik i1
= - -1(pf / p0) Pf—正常情况下结构构件失效概率的运算值; p0 —在结构的设计基准期内偶然作用出现一次的概率; -1 ( )—标准正态分布函数的反函数。
偶然组合极限状态设计表达式确定的一般原则
(1) 只考虑一种偶然作用与其他荷载的组合
(2) 偶然作用的代表值不乘以分项系数
(3) 可变荷载可根据与偶然作用同时出现的可能性,采用适当的代表值, 如准永久值等
荷载效应组合设计值S
(1)基本组合
由可变荷载效应控制的组合
n
SG SGkQ 1SQ 1 kQC iSQ i ik
i 2 由永ห้องสมุดไป่ตู้荷载效应控制的组合
SGSGk nQiCSiQik i1
注意
取最不利值
①不利当的对荷SQ载i k组无合法;明显判断时,轮次以各可变荷载效应为SQ1 k ,选其中最
② 当考虑以竖向的永久荷载效应控制的组合时,参与组合的可变荷载仅 限于竖向荷载。
(4) 荷载与抗力分项系数值,可根据结构可靠度分析或工程经验确定
(二)正常使用极限状态 正常使用极限状态保证结构或构件的适用性、耐久性 允许其出现的概率高于承载能力极限状态 采用荷载效应的标准组合、频遇组合和准永久组合
SC C—结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值,例如变形f lim、
1.0 对安全等级为三级或设计使用年限为5年的结构构件,不应小于0.9,即0
0.9 考虑不同投资主体对建筑结构可靠度的要求可能不同,允许0 1.1 、 1.0
、 0.9
结构抗力设计值R
R =R( R ,f k,ak,….)= Rk / R
k
S
* Q
=
Q
S
Qk
Q
=
S
* Q
/
S
Qk
R * = R k/ R
R = R k / R *
1、荷载分项系数( G 、 Q )确定
~ 以恒载+一个可变荷载的简单情况确定
S *G+S *Q=R *
G
S
G
+
k
Q
S
Qk=R
k/
R
(S
*G、S
* Q
、
R
*)~可靠度指标及各基本变量平均值、均方差有关。
G 、 Q 及R值,则按极限状态设计达设计所得的结构构件的可靠
—简化设计表达式中采用的荷载组合系数
一般情况下可取=0.90
当只有一个可变荷载时,取 =1.0
(2) 偶然组合 指一种偶然作用与其他可变荷载相组合 从安全与经济两方面考虑,偶然组合验算结构的承载力时,所采用的
可靠指标允许比基本组合有所降低 ( 偶然作用发生的概率很小,持续的时间较短,但对结构可造成相当大 的损害) JCSS(结构安全度联合委员会)《对各类结构和各种材料的共同统一 规则》规定: 偶然状态下可靠度指标的计算公式:
其中, G —永久荷载分项系数 Q—可变荷载分项系数 SG k —永久荷载效应标准值, SG k =CG Gk SQ k —可变荷载效应标准值, SQ k =CQ Qk Gk —永久荷载标准值 Qk—可变荷载标准值 ci—第i个可变荷载的组合系数
承载能力极限状态设计表达式
0 G S G k Q 1 S Q 1 k i n 2Q C S iQ i iR kR ,fk ,a k ,......
注:组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应线性的情况
(三)设计表达式中各分项系数确定
验算点P*处极限状态方程 R *-S *=0
永久荷载G与一个可变荷载Q组合的简单情况确定
S *G+S *Q=R *
按分项系数表达的极限状态设计表达式
G
S
G
+
k
Q
S
Qk=R
k/
R
S
* G
=G
S
G
k
G
=
S
* G
/
S
G
度指标 与目标可靠指标[]不一致。当︳ - [] ︳达最小时, G 、
Q 即为所求。
永久荷载分项系数G
(1)当其效应对结构不利时 G =1.2(由可变荷载效应控制的组合) G =1.35(由永久荷载效应控制的组合)
(2)当其效应对结构有利时 G =1.0(一般情况下) G =0.9(结构的倾覆、滑移或漂浮验算)
安全等级 一级 二级 三级
破坏后果 很严重 严重 不严重
建筑物类型 重要的房屋 一般的房屋 次要的房屋
三、规范设计表达式
(一)承载能力设计表达式
↓结构重要性系数
0 S R ←结构构件抗力设计值 ↑作用效应组合设计值
结构重要性系数 0 对安全等级为一级或设计使用年限为100年及以上的结构构件,不应小于1.1,
裂缝宽度w lim等
标准组合
标准效应组合设计值S :
频遇组合
SSG kSQ1k nCSiQik i2
荷载效应组合的设计值S
SSGk f1SQ 1k nqSiQik i2
准永久组合
荷载效应组合的设计值S
SSGk nqSi Qik i1
f1
SQ1
—在频遇组合中起控制作用的一个可变荷载频遇值效应
k
qiSQi k —第i个可变荷载准永久值效应
R*k—某一值和目标可靠指标[]下,按概率法确定的结构构件抗力标准值
3、荷载组合值系数 c 的确定 设计中G 、 Q 按最简单组合确定,当结构承受两种或两种以上可变荷载时,
九章结构概率可靠度设计法
第一节 结构设计目标
一、建筑结构的安全等级 -- 结构破坏可能产生的后果(危及人的生命、造成经济损失、产生社会影
响等)的严重性 一级、二级、三级 建筑物中各类结构构件的安全等级,宜与整个结构的安全等级相同。 对其中部分结构构件的安全等级可进行调整,但不得低于三级。
建筑结构的安全等级
可变荷载分项系数Q
Q =1.4(一般情况下) Q =1.3(标准值大于4kN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载)
2、抗力分项系数R的确定
按规定的目标可靠指标[]进行设计时,最优的抗力分项系数R :
R
k
S
R
S
2
=SQk/SGk=0.1、0.25、0.5、1.0、2.0
S = G SGk + Q SQk
0 G S G k i n 1QC iS Q i i k RR ,fk,a k ,......
对于一般排架、框架结构,基本组合可采用简化规则
(1)由可变荷载效应控制的组合
SG SG kQ 1SQ 1k
SGSGk nQSiQik i1
(2)由永久荷载效应控制的组合
取最不利值
SGSGk nQSiQik i1
= - -1(pf / p0) Pf—正常情况下结构构件失效概率的运算值; p0 —在结构的设计基准期内偶然作用出现一次的概率; -1 ( )—标准正态分布函数的反函数。
偶然组合极限状态设计表达式确定的一般原则
(1) 只考虑一种偶然作用与其他荷载的组合
(2) 偶然作用的代表值不乘以分项系数
(3) 可变荷载可根据与偶然作用同时出现的可能性,采用适当的代表值, 如准永久值等
荷载效应组合设计值S
(1)基本组合
由可变荷载效应控制的组合
n
SG SGkQ 1SQ 1 kQC iSQ i ik
i 2 由永ห้องสมุดไป่ตู้荷载效应控制的组合
SGSGk nQiCSiQik i1
注意
取最不利值
①不利当的对荷SQ载i k组无合法;明显判断时,轮次以各可变荷载效应为SQ1 k ,选其中最
② 当考虑以竖向的永久荷载效应控制的组合时,参与组合的可变荷载仅 限于竖向荷载。
(4) 荷载与抗力分项系数值,可根据结构可靠度分析或工程经验确定
(二)正常使用极限状态 正常使用极限状态保证结构或构件的适用性、耐久性 允许其出现的概率高于承载能力极限状态 采用荷载效应的标准组合、频遇组合和准永久组合
SC C—结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值,例如变形f lim、