荷载与结构设计方法 第9章 结构概率可靠度设计法 PPT课件.ppt

荷载与结构设计方法
第九章
结构概率可靠度设计法
第九章结构概率可靠度设计法
本章内容
第一节土木工程结构设计方法的历史与变革
第二节结构可靠度基本原理
第三节结构可靠度基本分析方法
第四节结构概率可靠度直接设计法
第五节结构概率可靠度设计的实用表达式
第六节结构体系可靠度分析
第九章结构概率可靠度设计法第一节土木工程结构设计方法的历史与变革
弹性理论
极限状态理论
定值法
概率法
设计理论
设计方法
第九章结构概率可靠度设计法第一节土木工程结构设计方法的历史与变革
按材料进入塑性状态截面所能抵抗的内力建立公式
缺点:采用总安全系数估计荷载与材料的离散性
截面应力
材料容许应力
≤
一、容许应力设计法
二、破损阶段设计法
第九章结构概率可靠度设计法第一节土木工程结构设计方法的历史与变革
(1)结构极限状态概念:
(2)承载能力极限状态设计的多系数表达:
三、多系数极限状态设计法
特点:
规定承载能力、变形、裂缝出现和开展三种极限状态;
以多个系数来分别反映荷载、材料性能及工作条件等方面随机因素的影响,其表达式为
第九章结构概率可靠度设计法第一节土木工程结构设计方法的历史与变革
(3)标准荷载和材料标准强度的统计取值:
式中 qik ——标准荷载或其效应;
ni ——相应荷载的超载系数;
m ——结构构件的工作条件系数;
fsk、fck ——钢筋和混凝土的标准强度;
ks、kc ——钢筋和混凝土的材料匀质系数;
a ——结构构件的截面几何特征。
将荷载及材料强度作为随机变量,以数理统计手段统计确定。
第九章结构概率可靠度设计法第一节土木工程结构设计方法的历史与变革
概率极限状态设计法:
四、基于可靠性理论的概率极限状态设计法
以可靠性理论为基础,将影响结构可靠性的几乎所有参数都作为随机变量,运用概率论和数理统计分析全部参数或部分参数,计算结构的可靠指标或失效概率,以此设计或校核结构。
第九章结构概率可靠度设计法第一节土木工程结构设计方法的历史与变革
水准Ⅰ——半概率法
对效应和抗力的变量部分地进行数理统计分析,并引入某些经验系数,因而不能定量地估计结构的可靠性。
水准Ⅱ——近似概率法
以结构的失效概率或可靠指标来度量结构可靠性,并建立结构可靠度与结构极限状态方程之间的数学关系,设计时则采用分项系数的简便实用表达式。
目前使用方法
第九章结构概率可靠度设计法第一节土木工程结构设计方法的历史与变革
该方法目前不成熟,仍处于研究阶段
水准Ⅲ——全概率法
对整个结构采用精确的概率分析,求得结构最优失效概率作为可靠度的直接度量。
第九章结构概率可靠度设计法第二节结构可靠度基本原理
(1)安全性。
(2)适用性。
(3)耐久性。
一、结构的功能要求
工程结构必须满足的功能要求: