第9章 结构可靠度分析.pdf

结构可靠度基本概念
●结构的功能要求
四项基本功能:
(1) 能承受在正常施工和正常使用时可能
出现的各种作用;
第9章结构可靠度分析(2) 在正常使用时具有良好的工作性能;
(3) 在正常维护下具有足够的耐久性能;
(4) 在偶然事件发生时(如地震、火灾等)
及发生后,仍能保持必需的整体稳定
性。
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结构可靠度基本概念 结构可靠度基本概念
则有三种情况:
、为结构的安全性
(1) (4) (1)Z > 0 结构可靠
(2)为结构的适用性统称为结构的可靠性
(2)Z < 0 结构失效
(3)为结构的耐久性
(3)Z = 0 结构处于极限状态
称
●结构的功能函数 Z = R – S 为结构的功能函数
令 Z = R – S Z = R – S = 0 为结构极限状态方程
R:结构抗力; 由于影响荷载效应S和结构抗力R都有很
S:结构荷载效应。多基本的随机变量,则结构功能函数的一
般形式为
Z= g(X12,XX,L,)n
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结构可靠度基本概念 结构可靠度基本概念
●结构极限状态(1) 整个结构或结构的一部分作为刚体失去平
ü定义:如果整个结构或结构的一部分超过某衡(如倾覆等);
一特定状态就不能满足设计规定的某一功能(2) 结构构件或连续因材料强度被超过而破坏
要求,则此特定状态称为该功能的极限状态。(包括疲劳破坏),或因过度的塑性变形
ü两类极限状态——承载能力与正常使用而不适于继续承载;
(3) 结构转变为机动体系;
对应于结构或构件达到最大承载能力或不适(4) 结构或结构构件丧失稳定(如压屈等)。
于继续承载的变形。
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结构可靠度基本概念 结构可靠度基本概念
●结构可靠度
正常使用极限状态
2. 定义:结构在规定的时间内,在规定的条件
对应于结构或结构构件达到正常使用或Ø 定义:结构在规定的时间内,在规定的条件
耐久性能的某项规定限值。下,完成预定功能的概率。是结构可靠性的
(1) 影响正常使用或外观的变形; 概率量度。
(2) 影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括ü规定的时间——一般指结构设计基准期。在
裂缝); 同样的条件下,规定时间越长,结构的可靠
(3) 影响正常使用的振动; 度越低。
(4) 影响正常使用的其他特定状态。ü规定的条件——指正常设计、正常施工、正
常使用条件,排除人为错误或过失因素。
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结构可靠度基本概念 结构可靠度基本概念
Ø基本计算公式此时
¥
P P Z 0 f (Z)dZ
可靠度 s = { ³ }= Z p = P Z < 0 = P R ­ S < 0 = f (R) f (S)dRdS
ò0 f { } { } òò R S
0 R­S<0
+¥ +¥
失效概率 Pf = P{Z < 0}= f z (Z)dZ
­¥ é ù
ò p f = f S (S)dS f R (R)dR
ò­¥ ëêòR ûú
P + P =1
s f +¥é R