第九 结构概率可靠度设计法.ppt

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。 安全等级 破坏后果 建筑物类型 一级 很严重 重要的房屋 二级 严重 一般的房屋 三级 不严重 次要的房屋 建筑结构的安全等级 ? 确定[?]考虑的因素： ① 公众心理→ ?=2.5-4.0 对工程结构，在设计基准期内，p f 5?10-3 结构较安全 p f 5?10-4 结构安全 p f 5?10-5 结构很安全 ② 结构重要性--结构的安全等级（一级、二级、三级） ③ 结构破坏性质--脆性结构的[?]应高于延性结构的[?] 延性破坏--结构构件在破坏前有明显的变形或其他预兆 脆性破坏--结构构件在破坏前无明显的变形或其他预兆 ④ 社会经济承受力 二、结构设计可靠指标 [?] 结构可靠——— ——— 经济 ? GB50068-2001 规定[?]值 ? 现有结构构件的可靠度分析（采用“校准法”），并考虑使用经验和经济因素等确定。 ~ 安全等级（一级、二级、三级） 破坏类型（延性破坏、脆性破坏） 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 结构构件承载力极限状态的可靠指标[?] ? 结构构件正常使用极限状态的可靠度指标，根据其作用效应的可逆程度宜取0-1.5，可逆程度较高的结构构件取较低值，可逆程度较低的结构构件取较高值。 不逆可极限状态 ~ 产生超越状态的作用被移掉后，仍将永久保持超越状态的一种极限状态 可逆极限状态 ~ 产生超越状态的作用被移掉后，将不再保持超越状态的一种极限状态 ? 2.7 3.2 3.7 4.2 pf 3.5?10-3 6.9?10-4 1.1?10-4 1.3?10--5 可靠指标?与失效概率运算值pf的关系 ?《规范》GB50068以建筑结构安全等级为二级时延性破坏的[?]值作为基准，其他情况下相应增减0.5 第二节 结构概率可靠度的直接设计法 ?目标可靠指标[?] 荷载效应S i (i=1~n)的统计参数（?Si、?Si ）及分布类型 结构抗力R的统计参数，服从对数正态分布 极限状态方程g(SQ1，SQ2，SQ3，。。。，SQn，R)=0 ? 验算点法迭代计算? ? 当R、S服从对数正态分布时 ? 结构抗力R 的参数?R ? 重要工程结构采用直接设计法; 大量一般性的结构构件采用间接设计法 第三节 结构概率可靠度设计的实用表达式 一、单一系数设计表达式 ? 不利于结构设计 ? ? ? ? ? ? ? 二、分项系数设计表达式 引入分离系数?R、 ?S （当?R/?S?[1/3,3]时， ?R= ?S =0.75） ? ? ? ? ? ? ? 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，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 ? 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 由永久荷载效应控制的组合 取最不利值 注意 ① 当对SQi k 无法明显判断时，轮次以各可变荷载效应为SQ1 k ，选其中最不利的荷载组合； 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。 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