可靠度9-结构概率可靠度设计法.ppt

第九章第九章结构概率可靠度设计法结构概率可靠度设计法一、结构设计的目标二、结构概率可靠度的直接设计法三、结构概率可靠度设计的实用表达式 -- 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?对部分结构构件的安全等级可调整,但不得低于三级安全等级一级二级三级破坏后果很严重严重不严重建筑物类型重要的房屋一般的房屋次要的房屋建筑结构的安全等级一、结构设计的目标 1、建筑结构的安全等级?确定[??]考虑的因素: ①公众心理→??= ~ 对工程结构,在设计基准期内, p p f < 5 ?10 -3结构较安全 p p f < 5 ?10 -4结构安全 p 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 2、目标可靠指标 [ ?]结构可靠———最佳平衡点———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) 破坏类型延性破坏脆性破坏安全等级一级 二级 三级 结构构件承载力极限状态的目标可靠指标[ ?] ⑤⑥?结构构件正常使用极限状态的可靠指标,根据其作用效应的可逆程度宜取 0~ ,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可逆极限状态 ~ 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??p p ?10 - ?10 - ?10 - ?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 二、结构概率可靠度的直接设计法二、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 ?验算点法迭代计算??当R、S服从对数正态分布时?????? 22 2 211 ln 1 1 ln SR R Ss R?????????????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 22SR SR????????当R、S服从正态分布时三、结构概率可靠度设计的实用表达式三、结构概率可靠度设计的实用表达式 1、单一系数设计表达式 22SRSR???????? 2 22221 S SSRRS R???????????可靠性中心安全系数令~ 0S Rk??? 222001 SRkk???????? 22 222201 11 R RSRk???????????? SRk?? 0? kk kS R????? SSSRRRkkk???????11?????~,~1 1 0SRSS RRkk kk???安全系数?不利于结构设计??????? 2、分项系数设计表达式 22SRSR????????引入分离系数? R、? S(当? R/?S?[1/3, 3] 时, ? R = ? S = )?? SSRRSR???????????? SSSRRRSR???????????????? SSSRRR???????????11 SSRR???? 00? ss kSRR kRk Sk R???????11 00kss SSkRR RRSk Rk?????????????1 11 1 kSR kS R???))26 10 (,165 (1 1bP k RR RR R????式?????))26 10 (,165 (1 1aPk ss SSS????式????????????◆图示分项系数表达法概念 R R S S S? R? kS kRS R RS RR SS R k ks?????f f( (Z Z) )0 0S S、、R R概率密度分布曲线概率密度分布曲线 3、规范设计表达式(一)承载能力设计表达式↓结构重要性系