土木工程可靠度分析算例模板.docx

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1、资料内容仅供您学习参考,如有不当或者侵权,请联系改正或者删除。六算例一、某高层建筑物,矩形平面,已求得:底层中柱底部截面处的内力标准值(见表5.1),表中弯矩以顺时针方向为正,轴向力以拉力为正,反之为负。求:底层中柱底部截面处的组合弯矩、轴力设计值。表5.1底层中柱底部截面处的内力标准值r、、工况内力竖向何载风荷载恒载活载左风右风Mk/kN-m20.33.390.790.7Mk/kN-2716.1-444.514.7-14.7解:(1)由永久荷载控制的组合荷载规范规定:当考虑以竖向的永久荷载效应控

2、制的组合时,参与组合的可变荷载仅限于竖向荷载。由式(11)可得底层中柱底部截面处的组合弯矩、轴力值M=(1.35x20.3+1.4X0.7X3.3)kN•m=30.64kN•mN=(1.35x2716.1+1.4x0.7X444.5)kN•m=4102.35kN•m(2)由可变荷载控制的组合由式(10)可得:①风荷载作为第一可变荷载M=(1.2X0.3+1.4X.7+1.4(X7X.3)kN•m=154.57kN•mN=[1.22716.1+1.414.7(右风)+1.4区7X44.5]kN资料内

3、容仅供您学习参考,如有不当或者侵权,请联系改正或者删除。m=3715.41kN-m②活荷载作为第一可变荷载M=(1.2>20.3+1.43.3+1.4(X6g0.7)kN•m=105.07kN•mN=[1.22716.1+1.4444.5+1.406>4.7(右风)]kNm=3893.87kN-m二、已知某地区10年一遇的风压为卩10=0.35kN/m2,50年一遇的风压为卩50=0.55KN/m2,且已知最大风压服从极值I型分布.当结构服役基准期Ts为10〜50年时,求不同服役基准期内最大风压q

4、t的统计参数卩q和q。解:由已知条件,取T=10年,根据极值分布理论:(1)已知卩10,a50,求参数a_In50101.6094oa一==8.047150100.2⑵由式(6),求aQ当Ts一20年,a20=a10+In(20/10)一0.35+ln2/8.047一0.4361KN/m2,同理:a30=0.4865KN/m2,a40一0.5223KN/m2(2)根据极值I型的分布特点,认为Q值保持不变,由式(7)有:Q〜1.2825/a一1.2825/8.047=0.1594KN/m2不同服役基

5、准期内最大风压Qt的统计参数aq和q见表3表3不同服役基准期下风压的统计参数服役基准期Ts1020304050aQ/(KN•m2)0.35000.43610.48650.52230.5500资料内容仅供您学习参考,如有不当或者侵权,请联系改正或者删除。Q/(KN•m2)0.1594本例中,取T=10年进行计算,计算结果较为粗略;如果有足够的统计资料,取T=1年对该类荷载进行处理更为合理。但本方法可对现行规范提供的数据(基本风压和基本雪压)进行直接处理,计算简便,能够得到满足工程需要的结果。2算例某

6、钢筋混凝土屋面梁[5],跨度6m,间距3.9m,梁截面为bxh=250mmx500mm,混凝土强度等级为C20,钢筋为816(As=201mm2),混凝土保护层厚度为25mm.梁的设计基准期50a,已使用了20a,未发生裂缝.梁的安全等级为二级,试分析结构的耐久性可靠度及剩余使用寿命.(1)确定结构的失效标准.根据表1,构件的允许可靠指标取2.7.(2)抗力和荷载效应分布及其统计参数.实际构件的抗力分布是未知的,本文假定构件的抗力R服从对数正态分布,经对材料性能、构件尺寸等进行实测分析,得R0=2

7、17.90KN•m,咼二0.108.梁承受恒载和雪荷载,经计算,恒载的均值和标准差为G=28.91KN/m,G=2.02KN/m,服从正态分布,不随时间变化,其效应的平均值和标准差(按6m长的简支梁中间截面计算)为,SG=130.05KN/m,SG=9.09KN/m;雪荷载服从极值I型分布,服役期内的最大值也服从极值I型分布,最大值的均值和标准差计算为LSQ20=1.12KN/m,RS20=0.30KN/m,资料内容仅供您学习参考,如有不当或者侵权,请联系改正或者删除。而雪荷载最大效应均值为S=5

8、.04KN/m,标准差为S=1.35KNQ20Q20/m.(1)建立可靠度预测模型,计算构件的耐久性可靠度和耐久性寿命.设抗力衰减的起点为钢筋开始锈蚀时间.该地区年平均温度:16.3C,相对湿度0.79,考虑结构碳化速度并进行环境修正,经计算,钢筋开始锈蚀时间为39.8a[5].构件处于潮湿地区室内环境,有较为良好的维护,根据文献[6]可假定抗力衰减服从以下规律:R(t)=R0•g(t)=Ro[1-0.006(t-ti)]建立极限状态方程:Z(t)=R(t)-SG-SQ(t).根据

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