结构的荷载抗力系数设计法.ppt

第七章结构的荷载抗力系数设计法 第七章结构的荷载抗力系数设计法 7 2荷载抗力系数设计法 7 1基于可靠度理论的结构设计规范 主要内容 7 3全概率直接可靠度设计法 7 1基于可靠度理论的结构设计规范 第七章结构的荷载抗力系数设计法 7 1基于可靠度理论的结构设计规范 1 7 1 1规范的作用 建筑结构的建造过程包括 设计 构件制造 运输 建造 验收 使用 维修 撤除 设计规范的作用是保证建造结构满足社会可接收的安全水平 它是设计 建造 承包和投资人沟通交流的依据 7 1基于可靠度理论的结构设计规范 2 7 1 2基于可靠度理论的设计规范 GeneralPrinciplesonReliabilityforStructures ISO2394 1998 1 国际标准 2 中国规范 建筑结构可靠度设计统一标准 GB50153 92 7 1基于可靠度理论的结构设计规范 3 7 1基于可靠度理论的结构设计规范 2 7 1 3规范的设计水平 水平 基于经验的确定性设计规范 水平 近似概率极限状态设计法 荷载抗力系数设计法 水平 全概率直接可靠度设计方法 水平 全寿命设计方法 7 2荷载抗力系数设计法 第七章结构的荷载抗力系数设计法 7 2荷载抗力系数设计法 1 7 2 1结构设计的目标 第三个公式是工程中常用的公式 7 2荷载抗力系数设计法 2 7 2 2目标可靠指标 结构可靠 最佳平衡点 经济 确定 考虑的因素 公众心理 2 5 4 0 7 2荷载抗力系数设计法 3 社会经济承受力 经济越发达 越高 结构重要性 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 7 2荷载抗力系数设计法 4 承认传统设计结构所具有可靠度的合理性 通过计算得出传统设计结构的可靠度水平 以该可靠度水平作为参考目标可靠水平 考虑使用经验和经济因素等确定目标可靠水平 校准法确定目标可靠指标的计算步骤 单一系数确定性设计法 1 明确设计表达式 由此确定简单荷载组合情况功能函数 明确各荷载 抗力的统计参数 均值系数和变异系数 活荷载效应与恒荷载效应比 校准法 7 2荷载抗力系数设计法 5 3 根据荷载 抗力标准值和其统计参数 确定其相应的荷载效应和抗力的均值和标准值 4 根据功能函数和荷载效应和抗力的均值和标准值 采用验算点法确定结构可靠指标 2 假定活荷载效应标准值 由荷载效应比确定恒荷载效应标准值 由设计表达式确定抗力标准值 5 对不同荷载效应比的结构可靠指标求均值 得到最终的结果 7 2荷载抗力系数设计法 6 已知一钢筋混凝土轴心受压构件在恒荷载FG和楼面活荷载FL作用下 其对应荷载效应分别为SG和SL 该构件按中国TJ9 74规范设计 假定活荷载与恒荷载效应比为 试标定该构件所具有的可靠指标 例7 1 中国TJ9 74规范关于钢筋混凝土轴心受压构件的安全系数为 7 2荷载抗力系数设计法 7 解 2 假定楼面活荷载标准值 并确定恒荷载和抗力标准值 7 2荷载抗力系数设计法 8 4 用JC法计算构件的可靠指标 3 确定个随机变量的的均值和标准差 7 2荷载抗力系数设计法 9 中国建筑结构构件目标可靠度水平 7 2荷载抗力系数设计法 10 7 2 3单一系数设计表达式 基于随机变量均值单一系数设计表达式 R和S服从正态分布情况 R和S服从对数正态分布情况 7 2荷载抗力系数设计法 11 7 2荷载抗力系数设计法 12 荷载效应均值 标准值和乘系数值的关系 7 2荷载抗力系数设计法 13 结构抗力均值 标准值和乘系数值 抗力 抗力均值 抗力标准值 乘系数抗力值 p 7 2荷载抗力系数设计法 14 7 2 4多系数设计表达式 荷载抗力系数法 荷载抗力系数法的表达式 7 2荷载抗力系数设计法 15 荷载抗力系数法的确定 7 2荷载抗力系数设计法 16 7 2 5荷载抗力系数设计法规范设计表达式 7 2荷载抗力系数设计法 17 在实际工程中 常应用第二个公式 因为恒荷载一般都是主要荷载 7 2荷载抗力系数设计法 18 7 2 6荷载抗力系数的标定方法 3 对于各种构件在不同的荷载效应比值下 按所选定的各分项系数进行结构设计 所具有的可靠指标与目标可靠指标最为接近 1 荷载抗力系数的标定 1 同一作用对于各种构件受力类型具有相同的荷载分项系数 各个作用有各自的分项系数 2 对于不同类型的构件有各自的抗力分项系数 对于同一种构件在任何荷载作用下 其抗力系数不变 标定原则 6 2荷载抗力系数设计法 19 1 明确分析对象 已知荷载和抗力的统计参数与概率模型 荷载效应比 目标可靠指标和规范设计表达式 标定的步骤 3 根据简单荷载工况和规范设计表达式可确定简单荷载工况下的极限状态设计表达式和极限状态方程 2 根据分析工程结构的荷载特点 确定其荷载工况 并确定简单荷载组合工况 6 2荷载抗力系数设计法 20 4 采用优化的方法确定荷载分项系数 恒荷载有利情况 荷载分项系数 恒荷载不利情况 荷载分项系数 6 2荷载抗力系数设计法 21 5 采用最小二乘法确定抗力分项系数 6 按确定的荷载抗力系数计算设计表达式所具有的可靠度水平 检验是否满足精度要求 标定的流程 开始 最小二乘法确定抗力系数 验算点法求抗力的计算流程 开始 否 在处对非正态随机变量等效正态化 计算敏感性系数 是 计算验算点 假定随机变量初始取值 输出结果 6 2荷载抗力系数设计法 22 基本思想就是采用荷载组合系数来保证多可变荷载作用时的可靠指标与单可变荷载作用时的可靠指标具有一致性 2 荷载组合系数的标定 6 2荷载抗力系数设计法 23 为了区别不同结构的安全等级提出 可通过结构重要性系数实现对不同安全等级结构目标可靠指标的调整 2