2019年九章结构概率可靠度设计法课件.ppt

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1、第九章结构概率可靠度设计法内容提要第一节结构设计目标一、建筑结构的安全等级二、结构设计可靠指标第二节结构概率可靠度的直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二、分项系数设计表达式三、规范设计表达式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

2、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，pf<510-3结构较安全pf<510-4结构安全pf<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GB5006

3、8-2001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3.73.22.7脆性破坏4.23.73.2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~

4、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2.73.23.74.2pf3.510-36.910-41.110-41.3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Si(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

5、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0S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

6、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RR=R（R，fk，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SQik无法明显判断时，轮次以各可变荷载效应为SQ1k，选其中最不利的荷

7、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SGk—永久荷载效应标准值，SGk=CGGkSQk—可变荷载效应标准值，SQk=CQQkGk—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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(2)由永久荷载效应控制的组合取最不利值—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

8、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：=--1（pf/p0）Pf—正常情况下结